Задачка по химии. Решите, плиз!

m(смеси) = 10 г
ρ(смеси) = 1,12 г/дм3 = 1,12 г/л
Т1 = 25 + 273 = 298 градусов К
Р1 = 0,1 МПа = 10^5 Па
Q = 242 кДж/моль
Нормальные условия
Po = 101325 Н/м² ≈ 10^5 Па
Vо = 22,4 л – молярный объем
To = 273 градусов К

2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) (1)
Пусть исходная смесь состоит из х молей кислорода и у молей водорода.
n(O2) = x моль – количество вещества кислорода в смеси
n(H2) = y моль – количество вещества водорода в смеси
По основному газовому закону найдем молярный объем, соответствующий заданным условиям.
Po*Vо/To = P1*V1/T1
V1 = Po*Vо*T1/(P1*To) = 10^5*22,4*298/(10^5*273) = 24,45 л
Следовательно, молярный объем при заданных условиях
Vm1 = 24,45 моль/л – молярный объем при заданных условиях (объем 24,45 литра занимает один моль газа при заданных условиях)
Объем смеси
V(смеси) = m(смеси) /ρ(смеси) = 10/1,12 ≈ 8,9 л
Количество вещества смеси
n(смеси) = V(смеси) /Vm1 = 8,9/24,45 ≈ 0,36 моль
С другой стороны количество вещества смеси
n(смеси) = n(O2) + n(H2) = х + у = 0,36 моль
Молярная масса смеси
М (смеси) = m(смеси) /n(смеси) = 10/0,36 ≈ 27,8 г/моль
С другой стороны, молярная масса смеси может быть найдена через число молей кислорода и водорода.
М (смеси) = m(смеси) /n(смеси) = [n(O2)*M(O2) + n(H2)*M(H2)]/[n(O2) + n(H2)] = [32x + 2y]/[x + y] = 27,8 г/моль
32x + 2y = 27,8х + 27,8у
4,2х = 25,8у
Получили систему двух уравнений
х ≈ 6,14у
х + у = 0,36
Решая систему уравнений, получаем
n(O2) = x = 0,31 моль
n(H2) = y = 0,05 моль
Согласно уравнению реакции (1) на один моль прореагировавшего кислорода приходится два моль прореагировавшего водорода, то есть должно выполняться условие:
n(H2) = 2n(O2)
Фактически мы имеем
n(H2) < n(O2)
Следовательно, водород взят в недостатке и прореагирует полностью, следовательно, расчет будем вести по водороду.
Тогда согласно уравнению реакции (1)
n(H2О) = n(H2) = 0,05 моль
Перепишем уравнение (1) в следующем виде
Н2 + 0,5О2 = Н2О + Q (2)
Стандартная теплота образования паров воды Q = 242 кДж/моль означает, что при образовании ОДНОГО моля воды Н2О выделилось количество теплоты равное 242 кДж. Тогда количество теплоты, выделившееся в результате образования 0,05 моль воды.
Q' = Q*n(H2О) = 242*0,05 = 12,1 кДж

Кстати, при решении задачи я где-то округляла до сотых, где-то до десятых, поэтому возможна некоторая погрешность в арифметических вычислениях. Сам же алгоритм решения задачи верен.

мама.

странный ты человек