Для получения хлороводорода взяли 14,2 г хлора и 6 г водорода. Какие газы и в каком объеме останутся в смеси после окончания реакции? Объем рассчитайте при нормальных условиях.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество вещества хлора и водорода:

n(Cl2) = m(Cl2) / M(Cl2) = 14,2 г / 71 г/моль = 0,2 моль

n(H2) = m(H2) / M(H2) = 6 г / 2 г/моль = 3 моль

Согласно уравнению химической реакции 2HCl = H2 + Cl2

Найдем, какой из реагентов ограничит реакцию:

n(Cl2) / коэффициент(Cl2) = n(H2) / коэффициент(H2) = n(HCl)

0,2 моль / 1 = 3 моль / 1,5 = 0,666 моль

Так как у хлора количество вещества меньше, чем у водорода, хлор становится ограничивающим реагентом.

Из уравнения видно, что из 0,2 моль хлора образуется 0,1 моль хлороводорода.

Остаток хлора: 0,2 моль - 0,1 моль = 0,1 моль

Из уравнения видно, что из 3 моль водорода образуется 2 моль хлороводорода.

Остаток водорода: 3 моль - 2 моль = 1 моль

Таким образом, в смеси после окончания реакции останется 0,1 моль хлора и 1 моль водорода.

Теперь рассчитаем объем оставшихся газов при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атм):

Объем моль газа при нормальных условиях: V = n * Vm

Vm(Cl2) = Vm(H2) = 22,4 л/моль

V(Cl2) = 0,1 моль * 22,4 л/моль = 2,24 л

V(H2) = 1 моль * 22,4 л/моль = 22,4 л

Итак, после окончания реакции в смеси останутся 2,24 л хлора и 22,4 л водорода.