Другие задания здесь...

Упражнение 152 Что такое молярный объем вещества? Это масса 1 моль вещества

Как его можно вычислить? VM=M/ρ, где ρ ― плотность, М ― молярная масса

 

Упражнение 153 Плотность азота составляет 1,25 г/л. Рассчитайте молярный объем газа.

Дано: ρ(N2)=1,25 г/л

Найти: VM-?

Решение

Молярный объем находим по формуле: VM=M/ρ, где М=Мrг/моль

Mr(N2)=2Ar(N)=214=28, поэтому М(N2)=28 г/моль

VM=M(N2)/ρ(N2)=28 г/моль : 1,25 г/л=22,4 л/моль

Ответ: 22,4 л/моль

 

Упражнение 154 Плотность газа составляет 1,43 г/л. Какова молярная масса газа?

Дано: ρ(газа)=1,43 г/л

Найти: M(газа)-?

Решение

Молярную массу находим по формуле: M=ρVM, где VM=22,4 л/моль при н.у.

М(газу)=ρ(газу)VМ=1,43 г/л  22,4 л/моль=32,032 г/моль≈32 г/моль

Ответ: 32 г/моль

 

Упражнение 155 Найдите объемы газов:

а) водорода, взятого количеством вещества 10 моль;

Дано: n(Н2)=10 моль

Найти: V(Н2)-?

Решение

І способ

Объем водорода количеством вещества 10 моль находим по формуле: V=nVM,

где VM=22,4 л/моль при н.у.

V(Н2)=n(Н2)VM=10 моль • 22,4 л/моль=224 л

ІІ способ

Находим объем водорода с помощью пропорции:

1 моль Н2 при н.у. занимает объем 22,4 л, тогда

10 моль Н2 при н.у. ― х л.

х л / 22,4 л = 10 моль / 1 моль, отсюда

х л • 1 моль = 22,4 л • 10 моль

х=22,4 л • 10 моль : 1 моль=224 л

Ответ: V(Н2)=224 л

б) сероводорода H2S массой 3,4 г;

Дано: m(H2S)=3,4 г

Найти: V(H2S)-?

Решение

І способ

Количество вещества H2S массой 3,4 г находим по формуле: n=m/M, где M=Mrг/моль

Mr(H2S)=2Ar(H)+Ar(S)=21+32=34, поэтому М(H2S)=34 г/моль

n(H2S)=m(H2S)/M(H2S)=3,4 г : 34 г/моль=0,1 моль

Объем H2S количеством вещества 0,1 моль находим по формуле: V=nVM,

где VM=22,4 л/моль при н.у.

V(H2S)=n(H2S)VM=0,1 моль22,4 л/моль=2,24 л

ІІ способ

Вычисляем молярную массу M=Mг/моль

Mr(H2S)=2Ar(H)+Ar(S)=21+32=34, поэтому М(H2S)=34 г/моль

Находим количество вещества H2S c помощью пропорции:

1 моль H2S имеет массу 34 г, тогда

х моль H2 3,4 г.

х моль / 1 моль = 3,4 г / 34 г, отсюда

х моль • 34 г = 1 моль • 3,4 г

х=1 моль • 3,4 г : 34 г=0,1 моль

Вычисляем объем сероводорода с помощью пропорции:

1 моль Н2S при н.у. занимает объем 22,4 л, тогда

0,1 моль Н2S при н.у.  х л.

х л / 22,4 л = 0,1 моль / 1 моль, отсюда

х л • 1 моль = 22,4 л • 0,1 моль

х=22,4 л • 0,1 моль : 1 моль=2,24 л

Ответ: V(H2S)=2,24 л

в) угарного газа СО массой 0,28 г. (Устно.)

Дано: m(СО)=0,28 г

Найти: V(СО)-?

Решение

I cпособ

Количество вещества СО массой 0,28 г находим по формуле n=m/M, где M=Mrг/моль

Mr(СО)=Ar(С)+Ar(О)=12+16=28, тому М(СО)=28 г/моль

n(СО)=m(СО)/M(СО)=0,28 г: 28 г/моль=0,01 моль

Объем СО количеством вещества 0,01 моль находим по формуле: V=nVM,

где VM=22,4 л/моль при н.у.

V(СО)=n(СО)VM=0,01 моль22,4 л/моль=0,224 л

ІІ способ

Вычисляем молярную массу M=Mrг/моль

Mr(СО)=Ar(С)+Ar(О)=12+16=28, поэтому М(СО)=28 г/моль

Находим количество вещества угарного газа с помощью пропорции.

1 моль CO имеет массу 28 г, тогда

х моль CO  0,28 г.

х моль / 1 моль = 0,28 г / 28 г, отсюда

х моль • 28 г = 1 моль • 0,28 г

х=1 моль • 0,28 г : 28 г=0,01 моль

Находим объем угарного газа с помощью пропорции.

1 моль CO при н.у. занимает объем 22,4 л, тогда

0,01 моль CO при н.у.  х л.

х л / 22,4 л = 0,01 моль / 1 моль, отсюда

х л • 1 моль = 22,4 л • 0,01 моль

х=22,4 л • 0,01 моль : 1 моль=0,224 л

Ответ: V(СО)=0,224 л

 

Упражнение 156 Человек в сутки выдыхает вместе с воздухом 500 л углекислого газа. Определите массу этого объема газа.

Дано: V(СО2)=500 л

Найти: m(СО2)-?

Решение

I cпособ

Количество вещества углекислого газа объемом 500 л находим по формуле: n=V/VM

где VM=22,4 л/моль при н.у.

n(CO2)=V(CO2) : VМ=500 л : 22,4 л/моль=22,32 моль

Массу углекислого газа количеством вещества 22,32 моль находим по формуле: m=nM,

где M=Mr г/моль

Mr(CO2)=Ar(C)+2Ar(O)=12+216=44, поэтому М(CO2)=44 г/моль

m(CO2)=n(CO2)M(CO2)=22,32 моль • 44 г/моль=982,08 г

ІІ способ

Находим количество вещества углекислого газа с помощью пропорции.

1 моль СО занимает объем 22,4 л при н.у., тогда

х моль СО  500 л при н.у.

х моль / 1 моль = 500 л / 22,4 л, отсюда

х моль • 22,4 л = 500 л • 1 моль

х=500 л • 1 моль : 22,4 л=22,32 моль

Вычисляем молярную массу M=Mrг/моль

Mr(CO2)=Ar(C)+2Ar(O)=12+216=44, поэтому М(CO2)=44 г/моль

Находим массу углекислого газа с помощью пропорции:

1 моль СО2 имеет массу 44 г, тогда

22,32 моль СО2  х г

х г / 44 г = 22,32 моль / 1 моль, отсюда

х г • 1 моль = 44 г • 22,32 моль

х=44 г • 22,32 моль : 1 моль=982,08 г

Ответ: m(CO2)=982,08 г

 

Упражнение 157 Вычислите молярную массу газа, если 60 г его занимают объем 44,8 л. (Устно.)

Дано: m(газа)=60 г, V(газа)=44,8 л

Найти: M(газа)-?

Решение

Вычисляем плотность газа: 

ρ(газа)=m(газа)/V(газа)=60 г : 44,8 л =1,34 г/л

Молярную массу газа находим по формуле: M=ρVM, где VM=22,4 л/моль при н.у.

М(газа)=ρ(газа)VМ=1,34 г/л  22,4 л/моль=30,016 г/моль≈30 г/моль

Ответ: М(газа)≈30 г/моль

 

Упражнение 158 Где содержится больше всего молекул — в 1 л воды, 1 л кислорода или 1 л водорода? Ответ аргументируйте.

Поскольку количество вещества определяется количеством наименьших структурных частиц (молекул, атомов) в определенной порции, то достаточно сравнить найденные количества вещества предложенных соединений.

Вычисляем молярную массу воды: M=Mrг/моль

Mr(H2О)=2Ar(H)+Ar(О)=21+16=18, поэтому М(H2О)=18 г/моль

Вычисляем массу Н2О по формуле m=ρ•V

m(H2O)=ρ(H2O)V(H2O)=1000 г/л • 1 л=1000 г

Находим количество вещества Н2О по формуле n=m/M, где M=Mrг/моль

n(H2О)=m(H2О)/M(H2О)=1000 г: 18 г/моль=55,6 моль

Находим количество вещества О2 и Н2 по формуле n=V/VM, где VM=22,4 л/моль при н.у.

Поскольку V(O2)=V(H2)=1 л, тогда

n(O2)=n(H2)=1 л : 22,4 л/моль=0,045 моль

Получаем, что n(Н2О)>n(О2) и n(Н2О)>n(Н2), поэтому 

N(Н2О)>N(О2) и N(Н2О)>N(Н2)

Ответ: больше всего молекул в 1 л воды

 

Упражнение 159 Имеются одинаковые массы газов — водорода и метана СН4. Каково соотношение их объемов?

Дано: m(H2)=m(CH4)

Найти: V(H2):V(CH4)

Решение

Вычисляем молярные массы газов М=Mr г/моль

М(Н2)=21 г/моль=2 г/моль

М(СН4)=(12+41) г/моль=16 г/моль

Количество вещества соединений вычисляем по двух формулах:

n=m/M, где M=Mrг/моль и n=V/VM, где VM=22,4 л/моль

n(H2)=m(H2)/M(H2) и n(H2)=V(H2)/VM, приравняем левые и правые части равенств, получим  m(H2)/M(H2)=V(H2)/VM.

Виразим массу водорода m(H2)=V(H2)M(H2)/VM.

Аналогично для метана.

n(СH4)=m(СH4)/M(СH4) и n(СH4)=V(СH4)/VMприравняем левые и правые части равенств, получим  m(СH4)/M(СH4)=V(СH4)/VM

Виразим массу метана m(СH4)=V(СH4)M(СH4)/VM.

По условию задачи m(H2)=m(CH4), приравняем левые и правые части равенств, получим V(H2)M(H2):VM=V(СH4)M(СH4):VM, поэтому V(H2)M(H2)=V(СH4)M(СH4), а

V(H2):V(СH4)=М(СH4):М(H2)=16 г/моль : 2 г/моль =8:1

Ответ: V(H2):V(СH4)=8:1

Другие задания здесь...