Тема 2: «Газовые законы»

Задача №1

Определите температуру в сосуде объемом 5,6л, содержащем 4г О₂, при давлении 1140 мм.рт.ст. (ответ дайте в градусах Цельсия).

Дано:

V(O₂)=5,6 л.

m(O₂)=4 г.

р=1140 мм. рт. ст.

р₀=760 мм. рт. ст.

Т₀=273К

М(O₂)=32 г/моль

Vm=22,4 л/моль

Решение:

Найти t⁰ -?

Ответ: t⁰=546⁰

Задача №2

Определите массу 35,84 л смеси газов при давлении 0,5 атм. И температуре 273 ⁰С, состоящей из азота и гелия. Известно, что объем гелия составляет ¼ объема смеси.

Дано:

V(смеси)=35,84 л

р=0,5 атм.

t⁰=273⁰C= 546K

V(He)=1/4 V(смеси)

p₀=1 атм

M(He)=4 г/моль

M(N₂)=28 г/моль

Vm=22,4 л/моль

Решение:

находим V₀, т.е. V смеси при н.у.

Найти: массу смеси -?

Ответ: m(смеси)=8,8 грамм.

Задача №3

Определите массовую долю азота в газовой смеси, состоящей из кислорода (=30%), азота (=25%) и водорода (=45%) и имеющей объем 10 л, при температуре 25⁰С и давлении 95 кПа.

Дано:

(О₂)=30%=0,3

(N₂)=25%=0,25

(H₂)=45%=0,45

V(смеси)= 10л

t⁰=25⁰ C= 298K

p=95 кПа

T=273K

p₀=101,3 кПа

M(O₂)=32г/моль

Решение:

Находим V₀

в газовых смесях (в-ва)= - мольная доля

(в-ва)=

(в-ва)=

*v_(смеси)

Найти (N₂)=?

Ответ: (N₂)=40%

Задача №4

Бензпирен является канцерогенным в-вом, сколько литров воздуха измеренного при 23⁰С и 742 мм. рт.ст. необходимо для полного сгорания 0,025 моль бензпирена (С₂₀Н₁₂)?

Решение:

Составляем уравнение реакции:

0,025 моль 0,575 моль

С₂₀Н₁₂ + 23 О₂20 СО₂ + 6 Н₂О

По уравнению реакции определяем:

Для дальнейшего решения используем уравнение Менделеева-Клайперона:

, где R- универсальная газовая постоянная.

Значение R:

А) в СИ: R=8,314

Б) R=62,36

В) R=0,082

Поскольку р у нас выражено в мм.рт.ст. воспользуемся соответствующим значением б). Выразим объем:

; T= ;

Находим объем воздуха учитывая, что φ(О₂)в воздухе=21%

φ(О₂)= ; V_{(воздуха)}=

V_{(воздуха)}= (л )

Ответ: Для полного сгорания бенпирена потребуется 68,1 л воздуха.