Каков будет объем водорода, который прореагирует с 120 г оксида меди(II)? Проведите вычисления с точностью до двух

Для решения этой задачи нам понадобится химическое уравнение реакции между водородом и оксидом меди(II). В химии, оксид меди(II) обозначается как \(CuO\), а водород обозначается как \(H_2\).

Уравнение реакции между водородом и оксидом меди(II) выглядит следующим образом:

\[CuO + H_2 \rightarrow Cu + H_2O\]

Из этого уравнения мы видим, что в результате реакции оксид меди(II) превращается в медь, а молекулы водорода соединяются с молекулами кислорода, образуя воду.

Теперь нам необходимо найти количество вещества оксида меди(II), которое реагирует с водородом. Для этого используем закон сохранения массы.

Масса оксида меди(II) равна 120 г. Молярная масса оксида меди(II) равна сумме масс атомов меди и кислорода: \(63.55 + 16 = 79.55\) г/моль.

Чтобы найти количество вещества оксида меди(II), разделим массу на молярную массу:

\[\text{Количество вещества } CuO = \frac{{120 \, \text{г}}}{{79.55 \, \text{г/моль}}} = 1.51 \, \text{моль}\]

Исходя из уравнения реакции, мы видим, что каждый моль оксида меди(II) реагирует с двумя молями водорода. Следовательно, количество вещества водорода будет в два раза больше, чем количество вещества оксида меди(II).

\[\text{Количество вещества } H_2 = 2 \times 1.51 \, \text{моль} = 3.02 \, \text{моль}\]

Теперь, чтобы найти объем водорода, воспользуемся уравнением состояния идеального газа \(PV = nRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество вещества, \(R\) - универсальная газовая постоянная и \(T\) - температура в Кельвинах.

У нас нет данных о давлении и температуре в условии задачи, поэтому эти параметры мы не учитываем. Таким образом, уравнение упрощается до \(V = n \cdot R\). Значение универсальной газовой постоянной \(R\) равно 0.0821 л * атм / моль * К.

Подставим значение количества вещества водорода в уравнение:

\[V = 3.02 \, \text{моль} \times 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм/моль}^{*} \cdot \text{K}\]

Расчет даст нам ответ:

\[V \approx 0.247 \, \text{л}\]

Таким образом, объем водорода, который прореагирует с 120 г оксида меди(II), составит примерно 0.247 л.