В закрытом сосуде смешали при одинаковых условиях 10 л водорода и 5 л хлора. Через смесь пропустили электрический разряд. Вычислите объемные доли веществ в обазовавшейся после взрыва смеси.

H2 + Cl2 = 2HCl

n (H2) = V (H2) / Vm (Vm - молярный объем, равен 22,4 л/моль при н. у.)

n (H2) = 10/22,4 = 0,45 моль.

n (Cl2) = 5/22,4 = 0,22 моль.

По уравнению реакции видно, что водород и хлор реагируют в равных количествах n (H2) = n (Cl2). На деле же водорода больше, он в избытке, значит хлор расходуется полностью, а водород остается. Количество хлороводорода рассчитываем по хлору, т. к. он расходуется полностью:

По уравнению реакции видно, что хлороводорода получается в два раза больше чем вступило в реакцию хлора n (HCl) = 2*n (Cl2) = 2*0,22 = 0,44 моль.

Рузельтирующая смесь состоит из хлороводорода и непрореагировавшего водорода. Количество непрореагировавшего водорода равно разнице между исходным количеством его и тем, что вступило в реакцию. По реакции видно, что водорода израсходовалось столько же сколько и хлора, значит после реакции водорода осталось 0,45 - 0,22 = 0,23 моль.

Находим объемы хлороводорода и водорода:

V (H2) = n (H2) * Vm = 0,23*22,4 = 5 л.

V (HCl) = n (HCl) * Vm = 0,44*22,4 = 10 л.

фи (газа) = V (газа) / V (всех газов) (фи - объемная доля)

фи (Н2) = 5/15 = 0,33 или 33%

фи (HCl) = 10/15 = 0,67 или 67%