Химия
8 класс
Вопрос
Для полного восстановления 200 мл смеси оксида азота(I) и оксида азота(IV) до азота было использовано 300 мл водорода. После окончания реакции, конденсации паров воды и приведения смеси к начальным условиям общий объем составил 225 мл. Определите состав взятой смеси.
Ответ
$N_{2}O + H_{2} = N_{2} + H_{2}O$;
$2NO_{2} + 4H_{2} = N_{2} + 4H_{2}O$.
Как видно из уравнений реакций, объем образовавшегося азота не может быть больше начального объема смеси оксидов азота, если количество водорода соответствует этим уравнениям. Но по условиям задачи конечный объем (225 мл) больше начального (200 мл), что указывает на избыток водорода и полное протекание реакции.
Пусть в исходной смеси было $x$ мл оксида азота (I) и $y$ мл оксида азота (IV). Начальный объем смеси $x + y = 200$ мл. Для выражения конечного объема смеси запишем следующие уравнения. Конечная смесь состоит из избыточного водорода и азота. Объем азота равен $x + 0,5y$, что следует из уравнений реакций. Объем прореагировавшего водорода равен $x + 2y$, а его избыток $300 - x - 2y$, отсюда конечный объем смеси равен
$225 = x + 0,5y + 300 -x - 2y$;
$y = 50 мл, x = 200 - y = 150 мл$.
Объем оксида азота(I) 150 мл, объем оксида азота (IV) 50 мл.