1) Сколько литров водорода осталось в избытке после обработки смеси из 10 литров этилена и 15 литров водорода (н.у

Предмет вопроса: Реакции с газами

Объяснение: В данной задаче у нас есть смесь из 10 литров этилена (C2H4) и 15 литров водорода (H2), которая обрабатывается нагретым никелевым катализатором. Для решения задачи нам понадобится уравнение реакции между этиленом и водородом, которое можно записать следующим образом:

C2H4 + H2 → C2H6

1) Чтобы найти количество оставшегося водорода, мы должны сначала определить, сколько водорода потребовалось для полной реакции с этиленом. Согласно уравнению реакции, на каждый мол этилена требуется один мол водорода.

Масса 10 литров этилена при нормальных условиях равняется молулярной массе этилена (28.05 г/моль) умноженной на количество молей этилена (для этого мы можем использовать molar volume, который для газов равен 22.4 л/моль):

Масса этилена = 10 л * (28.05 г/моль) / (22.4 л/моль) = 12.57 г

Так как соотношение между этиленом и водородом 1:1, то нам потребуется такое же количество молов водорода.

Масса водорода = 15 л * (2.02 г/моль) / (22.4 л/моль) = 1.34 г

Однако, для реакции с этиленом потребуется только 12.57 г водорода, поэтому избыток водорода равен разнице между исходным количеством водорода и тем, которое реагировало:

Избыток водорода = 1.34 г - 12.57 г = -11.23 г

2) Чтобы найти объем этана (C2H6), который образовался в результате реакции, мы должны снова использовать общее соотношение между этиленом и этаном, которое можно выразить следующим образом:

C2H4 + H2 → C2H6

Согласно уравнению реакции, на каждый мол этилена образуется один мол этана. Таким образом, количество образовавшегося этана будет равно количеству потребовавшегося этилена.

Масса этана = 12.57 г

Объем этана = (12.57 г * 22.4 л/моль) / (30.07 г/моль) = 9.34 л

3) Чтобы найти объем газовой смеси после проведения реакции, мы должны учесть, что газы объединяются в соответствии с их коэффициентами стехиометрии. Так как у нас один мол этилена и один мол водорода реагирует, объем газовой смеси после реакции будет равен сумме исходных объемов:

Объем газовой смеси = 10 л + 15 л = 25 л

Совет: Для более полного понимания реакций с газами и стехиометрии, рекомендуется изучить законы Гая-Люссака и Авогадро.

Практика: Рассмотрим реакцию между 20 литрами кислорода и 10 литрами ацетилена (C2H2). Какой объем углекислого газа будет образован в результате реакции?