Меню

В баллоне под давлением находится 4 8 кг кислорода

Билет №4.

1. Относительная атомная и молекулярная масса. Химические формулы.

2. Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения.

3. В баллоне под давлением находится 4,8 кг. Кислорода О2. Какой объём займет этот газ при н.у.?

1) Относительная атомная масса — показывает во сколько раз масса данного элемента больше массы атома водорода. Она обозначается Ar: (Ar(O) = 16; Ar(C) = 12; Ar(H) = 1)

Молекулярная масса вещества – сложные атомные массы. Обозначается Mr: (Mr(H2O) = 1×2 + 16 = 18)

Химическая Формула — Запись состояния вещества при помощи символов и индексов. Химические знаки

Коэффициент, 3H2O

показывает число молекул индекс, показывает число атомов

2) Закон сохранения массы вещества — масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, получившихся в результате её. Закон открыт М.В. Ломоносовым в 1748 году. Позднее подтверждён А. Лавуазье

Химические уравнения — условная запись химической реакции с помощью химических формул и математических знаков. (2H2 + O2 =2H2O)

Решение:

N(O2) = 4,8 кг : 32кг/кмоль = 0,15 к/моль

V(O2) = 22,4 м 3 /кмоль × 0,15 кмоль = 3,36 м 3

Дата добавления: 2014-12-18 ; просмотров: 14 | Нарушение авторских прав

Источник

—>Решение задач по химии —>

Гольбрайх З. Е., Маслов Е. И. Сборник задач и упражнений по химии: Учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1997. — 384 с.: ил.

Задачи 19-28

19. 100 мл газа, измеренных при нормальных условиях, приведите к стандартным условиям. Решение

20. 100 мл газа, измеренных при стандартных условиях, приведите к нормальным условиям. Решение

21. Даны 480 л газа при 17 °С и 104 кПа. Приведите объем газа к нормальным условиям: 0 °С и 101,3 кПа. Решение

22. Даны 600 м 3 газа при 7 °С и 100 кПа. Вычислите объем газа при -13 °С и 80 кПа. Решение

23. Приведите к 0 °С и 101,3 кПа следующие объемы газов, измеренные при указанных условиях: а) 375 мл при -23 °С и 97,3 кПа; б) 900 л при 37 °С и 104 кПа; в) 320 м 3 при -3 °С и 103,3 кПа; г) 1080 л при 127 °С и 10,13 кПа. Решение

24. 1 м 3 газа находится при 0 °С. При какой температуре объем газа удвоится, если давление останется неизменным? Решение

25. Даны 8 л газа при -23 °С. При какой температуре объем газа станет равным 10 л, если давление останется неизменным? Решение

26. Даны 40 мл газа при 7 °С и 96 кПа. При каком давлении объем газа достигнет 60 мл, если температура возросла до 17 °С? Решение

27. В закрытом баллоне находится газ при температуре -3 °С под некоторым давлением. До какой температуры должен быть нагрет газ, чтобы давление внутри баллона возросло на 20%? Решение

28. Даны 0,5 м 3 газа при 37 °С и 405,2 кПа. При каком давлении объем газа при 0 °С станет равным 1 м 3 ? Решение

Задачи 29-56

29. Вычислите массу измеренного при стандартных условиях 1 л следующих газов: а) водорода; б) кислорода; в) оксида углерода (IV); г) оксида углерода (II); д) фосгена COCl2; е) оксида азота (II). Решение

30. Вычислите массу воздуха в комнате размерами 6×8×4 м при 20 °C и 101,3 кПа. Решение

31. Произведение RT для стандартных условий равно 2476 Дж∙моль-1. Что означает эта величина? Решение

32. Вычислите массу 1 л следующих газов при 0 °C и 101,3 кПа: а) водорода; б) кислорода; в) оксида углерода (IV); г) оксида углерода (II); д) фосгена COCl2; е) оксида азота (IV). Решение

33. Вычислите массу 1 м 3 следующих газов при 0 °C и 101,3 кПа: а) оксида азота (I) N2O; б) дициана (CN)2; в) фторида кремния SiF4; г) диоксида серы SO2. Решение

34. Вычислите в миллиграммах массу 1 мл следующих газов при 0 °C и 101,3 кПа: а) метана; б) ацетилена; в) хлорида водорода; г) оксида хлора (I) Cl2O. Решение

35. Какой объем в литрах займут при нормальных условиях: а) 3,5 г азота; б) 640 г кислорода; в) 110 г оксида углерода (IV); г) 70 г оксида углерода (II)? Решение

36. Какой объем в кубических метрах займут при нормальных условиях: а) 1 т хлорида водорода; б) 1,5 т оксида азота (II); в) 220 кг оксида азота (I) N2O; г) 1 кг аргона? Решение

Читайте также:  Не работает датчик давления в шинах пассат б7

37. Какой объем в миллилитрах займут при нормальных условиях: а) 0,85 г аммиака; б) 1,4 г этилена C2H4; в) 128 мг иодида водорода; г) 17 мг фосфина PH3? Решение

38. Вычислите массу: а) 1 л водорода при 10 °C и 96 кПа; б) 8 л кислорода при -13 °C и 104 кПа; в) 224 л CO2 при 27 °C и 152 кПа; 1 м 3 CO при 7 °C и 50,65 кПа. Решение

39. В баллоне вместимостью 25 л находится при 15 °C водород под давлением 810,4 кПа. Вычислите массу водорода. Решение

40. Вычислите объем, занимаемый: а) 5,5 г CO2 при 11 °C и 102,6 кПа; б) 16 г SO2 при 22 °C и 99,3 кПа; в) 1 кг азота при -3 °C и 100 кПа; г) 1 г HCN при 20 °C и 100,6 кПа; д) 1 т водорода при 17 °C и 1013 кПа; е) 0,1 г хлора при 47 °C и 20,26 кПа. Решение

41. Баллон вместимостью 10 л содержит при 27 °C моль кислорода. Вычислите давление кислорода в баллоне. Решение

42. В закрытом баллоне вместимостью 40 л находится 77 г CO2. Манометр, присоединенный к баллону, показывает давление 106,6 кПа. Вычислите температуру газа. Решение

43. При каком давлении масса 1 л кислорода при 0 °C составит 1 г? Решение

44. До какой температуры должен быть нагрет азот, чтобы масса 1 л его составила 1 г? Решение

45. 0,111 г некоторого газа заняли 26 мл при 17 °C и 104 кПа. Вычислите молярную массу газа. Решение

46. В одном из двух закрытых баллонов находится кислород, а в другом – азот. Массы обоих газов одинаковы. Температура обоих газов 27 °С. В каком баллоне давление больше и во сколько раз? До какой температуры следует нагреть содержимое одного баллона, чтобы давление внутри него достигло давления в другом баллоне? Решение

47. В закрытом баллоне находится 160 г кислорода под давлением 121,6 кПа при 12 °С. Вычислите массу CO2 в объеме баллона, если газ находится под давлением 202,6 кПа и при 37 °С. Решение

48. Сколько литров кислорода при 21 °C и 104,5 кПа выделится при разложении 490 г KClO3? Решение

49. Сколько граммов кальция вступило в реакцию с водой, если объем выделившегося водорода при 25 °С и 99,3 кПа равен 480 л? Решение

50. При разложении 0,927 г азотсодержащего вещества образовалось 126 мл азота (при 27 °C и 98,64 кПа). Вычислите процентное содержание азота в веществе. Решение

51. Сколько литров водорода (при 12 °C и 102,6 кПа) выделится при взаимодействии 1 кг цинка с соляной кислотой? Решение

52. Горячий раствор KOH реагирует с хлором по уравнению

Сколько KOH потребуется для взаимодействия с 0,8 м 3 хлора (при 7 °C и 98,64 кПа)? Сколько килограммов KClO3 образуется при этом? Решение

53. Диоксид марганца теряет при прокаливании кислород, образуя Mn3O4. Какой объем кислорода (при 32 °C и 111,4 кПа) выделится из 0,5 кг MnO2? Решение

54. Сколько кубических метров водяного газа (H2+CO) теоретически может быть получено при 127 °C и 81,04 кПа из 1 т угля, содержащего 4% посторонних примесей? Решение

55. 1 г сплава магния с алюминием выделил из соляной кислоты 1,27 л водорода (при 25 °С и 100 кПа). Вычислите процентный состав сплава. Решение

56. Из 3 г смеси CaCO3 и MgCO3 получено 760 мл CO2 (при 20 °С и 99,7 кПа). Вычислите количественное соотношение CaCO3 и MgCO3. Решение

Источник

ПЕРВЫЙ ТИП ЗАДАЧ: НЕТ ИЗМЕНЕНИЯ МАССЫ

В данной работе предлагается определенный подход к классификации и способам решения задач на газовые законы. Такой подход позволит быстро сориентироваться в большом количестве задач на свойства газов и применить к ним те или иные приемы решения.

Основные теоретические сведения

Состояние газа характеризуется совокупностью трех физических величин или термодинамических параметров:объемом газа V, давлением Р и температурой Т. Состояние газа, при котором эти параметры остаются постоянными считают равновесным состоянием.В этом состоянии параметры газа связаны между собой уравнением состояния. Самый простой вид уравнение состояния имеет для идеального газа. Идеальным газом называют газ, молекулы которого не имеют размеров (материальные точки) и взаимодействуют друг с другом лишь при абсолютно упругих соударениях (отсутствует межмолекулярное притяжение и отталкивание). Реальные газы тем точнее подчиняются законам идеальных газов, чем меньше размеры их молекул (т.е. газ одноатомный), и чем больше он разряжен.

Читайте также:  Мойка высокого давления прораб характеристики

Уравнение состояния идеального газа или уравнение Менделеева-Клапейрона имеет вид:
— универсальная газовая постоянная

Из этого закона вытекает, что для двух произвольных состояний газа справедливо равенство, называемое уравнением Клапейрона:

Так же для идеальных газов имеют место следующие экспериментальные законы:

Закон Бойля — Мариотта:

Закон Гей-Люссака:
Закон Шарля:
Если в сосуде находится смесь нескольких газов, не вступающих друг с другом в химические реакции, то результирующее давление определяется по закону Дальтона: давление смеси равно сумме давлений, производимых каждым газом в отдельности, как если бы он один занимал весь сосуд.

Задачи, решение которых основывается на данных уравнениях, можно разделить на две группы:

§ задачи на применение уравнения Менделеева-Клапейрона.

  • задачи на газовые законы.

ЗАДАЧИ НА ПРИМЕНЕНИЕ УРАВНЕНИЯ МЕНДЕЛЕЕВА-КЛАПЕЙРОНА.

Уравнение Менделеева-Клапейрона применяют тогда, когда

I. дано только одно состояние газа изадана масса газа (или вместо массы используют количество вещества или плотность газа).

II. масса газа не задана, но она меняется, то есть утечка газа или накачка.

При решении задач на применение равнения состояния идеального газа надо помнить:

1.если дана смесь газов, то уравнение Менделеева-Клапейрона записывают для каждого компонента в отдельности.Связь между парциальными давлениями газов, входящих в смесь и результирующим давлением смеси, устанавливается законом Дальтона.

2.если газ меняет свои термодинамические параметры или массу, уравнение Менделеева-Клапейрона записывают для каждого состояния газа в отдельности и полученную систему уравнений решают относительно искомой величины.

§ Необходимо пользоваться только абсолютной температурой и сразу же переводить значения температуры по шкале Цельсия в значения по шкале Кельвина.

§ В задачах, где рассматривается движение сосуда с газом (пузырька воздуха, воздушного шара) к уравнению газового состояния добавляют уравнения механики.

§ если между газами происходит реакция, то надо составить уравнение реакции и определить продукты реакции

ПЕРВЫЙ ТИП ЗАДАЧ: НЕТ ИЗМЕНЕНИЯ МАССЫ

Определить давление кислорода в баллоне объемом V = 1 м 3 при температуре t=27 °С. Масса кислорода m = 0,2 кг.

Записываем уравнение Менделеева-Клапейрона и находим из него давление, производимое газом:


Баллон емкостью V= 12 л содержит углекислый газ. Давление газа Р = 1 МПа, температура Т = 300 К. Определить массу газа.

V = 1 м 3 μ = 0,032кг/моль m = 0,2 кг t=27 °С

Записываем уравнение Менделеева-Клапейрона и находим массу газа


При температуре Т = 309 К и давлении Р = 0,7 МПа плотность газа ρ = 12 кг/м 3 . Определить молярную массу газа.

V = 12 л μ =0,044кг/моль Т=300К Р =1 МПа

Записываем уравнение Менделеева-Клапейрона

Так как масса газа может быть определена через плотность газа и его объем имеем:

Отсюда находим молярную массу газа:

Какова плотность водорода при нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С.

V = 12 л Т=309К Р =0,7 МПа ρ = 12 кг/м 3

Нормальное атмосферное давление – это давление, равное 10 5 Па. И эту информацию запишем как данные задачи. Записываем уравнение Менделеева-Клапейрона

Так как масса газа может быть определена через плотность газа и его объем имеем:

Отсюда находим плотность газа:

До какой температуры Т1 надо нагреть кислород, чтобы его плотность стала равна плотности водорода при том же давлении ,но при температуре Т2 = 200 К?

V = 12 л t=20°C Р =10 5 Па μ =0,002кг/моль

Записываем уравнение Менделеева-Клапейрона для кислорода и для водорода через плотности газов:

Так как по условию давление у двух газов одинаковое, то можно приравнять правые части данных уравнений:

Сократим на R и на плотность ρ (по условию плотности газов равны) и найдем Т1

В сосуде объемом 4·10 -3 м 3 находится 0,012 кг газа при температуре 177°С. При какой температуре плотность этого газа будет равна 6·10 -6 кг /см 3 , если давление газа остается неизменным.

Т2=200К ρ1 = ρ2 μ1 =0,032кг/моль μ2 =0,002кг/моль

Смесь газов

В баллоне объемом 25 литров находится 20г азота и 2 г гелия при 301К. Найдите давление в баллоне.

V=4·10 -3 м 3 m=0,012 кг t1=177°C ρ2=6·10 -6 кг /см 3 Т1=450К 6 кг/м 3
Т2 -?

Определить плотность смеси, состоящей из 4 граммов водорода и 32 граммов кислорода при давлении 7°С и давлении 93кПа?

V = 25 л μ1 = 0,028кг/моль m1 = 20 г μ2 = 0,004кг/моль m2 = 2 г Т=301К 0,025м 3 0,02кг 0,002кг Записываем уравнение Менделеева для каждого газа и находим из него давление газов По закону Дальтона результирующее давление в сосуде равно сумме парциальных давлений газов:
Р-?

Сосуд емкостью 2V разделен пополам полупроницаемой перегородкой. В одной половине находится водород массой mВ и азот массой mА. В другой половине вакуум. Во время процесса поддерживается постоянная температура Т. Через перегородку может диффундировать только водород. Какое давление установиться в обеих частях сосуда?

μ1 = 0,002кг/моль m1 = 4 г μ2 = 0,032кг/моль m2 = 32 г t=7°С Р =93кПа 0,004кг 0,032кг T=280K 93000Па По закону Дальтона:
ρ-?

μа m1 = m2 = m3 = m μв μк Т
отсек №1 отсек №2 отсек №3
mв mв

Диффундирует только водород. Следовательно, после завершения установочных процессов, в отсеке I будет водород, массой на

половину меньшей, чем была, и весь азот. А во втором отсеке только половина массы водорода. Тогда для первого отсека установившееся давление равно:

Для отсека II можно так же определить установившееся давление:

Вакуумированный сосуд разделен перегородками на три равных отсека, каждый объемом V. В средний отсек ввели одинаковые массы кислорода, азота и водорода. В результате чего давление в этом отсеке стало равно Р. Перегородка I проницаема только для молекул водорода, перегородка II проницаема для молекул всех газов. Найти давления Р1 Р2 и Р3, установившиеся в каждом отсеке, если температура газа поддерживается постоянной и равной Т.

μа m1 = m2 = m3 = m μв μк Р
отсек №1 отсек №2 отсек №3

После диффундирования газов через перегородки в первом отсеке окажется треть массы водорода. Во втором и в третьем отсеках будет треть водорода, половина массы кислорода и половина всей массы азота. Тогда для первого отсека установившееся давление равно:

Если до диффундирования первоначальное давление во втором отсеке было Р, то можно записать:

Отсюда можно найти

Находим выражение для давления во втором и в третьем отсеках

И тогда давление в первом отсеке равно:

С химическими реакциями

В сосуде находится смесь азота и водорода. При температуре Т, когда азот полностью диссоциирован на атомы, давление равно Р (диссоциацией водорода можно пренебречь). При температуре 2Т, когда оба газа полностью диссоциированы, давление в сосуде 3Р. Каково отношение масс азота и водорода в смеси?

μа μв Т1 =Т Т2 =2Т Р1=Р Р2=3Р
mв μвmа Т Т Рв Ра

При температуре Т параметры газов в сосуде следующие:

И результирующее давление в сосуде по закону Дальтона равно:

2Т 2Т Р’в Р’а

При температуре 2Т параметры газов в сосуде следующие:

И результирующее давление в сосуде по закону Дальтона равно:

В герметично закрытом сосуде находится 1 моль неона и 2 моля водорода. При температуре Т1=300К, когда весь водород молекулярный, атмосферное давление в сосуде Р1=10 5 Па. При температуре Т2=3000К давление возросло до Р2=1,5∙10 5 Па. Какая часть молекул водорода диссоциировала на атомы?

При температуре Т1 давление газа в сосуде складывается из парциальных давлений двух газов и равно:

При температуре Т2 давление газа равно:

Из первого находим объем V:


В закрытом баллоне находится смесь из m1= 0,50 г водорода и m2 = 8,0 г кислорода при давлении Р1= 2,35∙10 5 Па. Между газами происходит реакция с образованием водяного пара. Какое давление Р установится в баллоне после охлаждения до первоначальной температуры? Конденсации пара не происходит.

ν1=1 моль ν2=2 моль Т1 =300К Т2 =3000К Р1=10 5 Па Р2=1,5∙10 5 Па

В результате образуется ν3=0,25 молей водяного пара и останется ν4= 0,125молей кислорода.

По закону Дальтона результирующее давление в сосуде равно сумме парциальных давлений

Так как известно, что до реакции давление в сосуде было Р1, то для этого момента можно так же применить закон Дальтона:

Решаем полученные уравнение в системе относительно неизвестного:

Дата добавления: 2018-04-04 ; просмотров: 2969 ;

Источник

Диагностика и виды давления © 2021
Все права сохранены © 2020. Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению. Обязательно проконсультируйтесь с вашим лечащим врачом. Внимание! Материалы могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет. 18+

Adblock
detector
V = 25 л μ1 = 2г/моль m1 = 0,5 г μ2 = 32г/моль m2 = 8 г В сосуде будет происходить реакция водорода с кислородом с образованием воды:
Р-? Из уравнения реакции видно, что если в реакцию вступит весь водород, то кислорода только половина