Номер 10, страница 47 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано:

$n(\text{N}_2) = 0.5 \text{ моль}$

$n(\text{O}_2) = 0.4 \text{ моль}$

Условия: нормальные условия (н. у.)

Найти:

$V(\text{NO}) \text{ при н. у.}$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции между азотом и кислородом с образованием оксида азота(II) ($\text{NO}$) и уравняем его:

$\text{N}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{NO}$

Из уравнения видно, что 1 моль азота реагирует с 1 молем кислорода, образуя 2 моля оксида азота(II).

2. Определим лимитирующий реагент.

По условию, дано $0.5 \text{ моль } \text{N}_2$ и $0.4 \text{ моль } \text{O}_2$.

Сравним молярные соотношения реагентов с их начальными количествами:

Если бы весь азот прореагировал ($0.5 \text{ моль } \text{N}_2$), то для этого потребовалось бы $0.5 \text{ моль } \text{O}_2$ согласно стехиометрии реакции. Однако у нас есть только $0.4 \text{ моль } \text{O}_2$, что меньше требуемого количества.

Если бы весь кислород прореагировал ($0.4 \text{ моль } \text{O}_2$), то для этого потребовалось бы $0.4 \text{ моль } \text{N}_2$. У нас есть $0.5 \text{ моль } \text{N}_2$, что больше требуемого количества.

Следовательно, кислород ($\text{O}_2$) является лимитирующим реагентом, так как его количество недостаточно для полной реакции с имеющимся азотом.

3. Рассчитаем количество вещества оксида азота(II) ($\text{NO}$), образовавшегося по лимитирующему реагенту.

По уравнению реакции, из $1 \text{ моль } \text{O}_2$ образуется $2 \text{ моль } \text{NO}$.

Таким образом, из $0.4 \text{ моль } \text{O}_2$ образуется:

$n(\text{NO}) = 0.4 \text{ моль } \text{O}_2 \times \frac{2 \text{ моль } \text{NO}}{1 \text{ моль } \text{O}_2} = 0.8 \text{ моль } \text{NO}$

4. Вычислим объем оксида азота(II) при нормальных условиях.

При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа составляет $V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}$.

Объем оксида азота(II) рассчитывается по формуле:

$V(\text{NO}) = n(\text{NO}) \times V_m$

$V(\text{NO}) = 0.8 \text{ моль } \times 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 17.92 \text{ дм}^3$

Ответ: $17.92 \text{ дм}^3$