Какова масса и объем хлороводорода (н.у.), образовавшегося при реакции 40 литров водорода и 55 литров хлора?

Чтобы решить данную задачу, нам потребуется знание об объемно-мольных соотношениях в химии, а также знание о законе Вавилова.

Первым шагом рассчитаем количество молекул водорода и хлора, используя формулу \(n = \frac{PV}{RT}\), где \(P\) - давление газа, \(V\) - его объем, \(R\) - универсальная газовая постоянная, равная 0,0821 атм·л/моль·К, \(T\) - температура в Кельвинах.

Так как реакция происходит при нормальных условиях (н.у.), температура составляет 273 К, а давление принимается равным 1 атмосфере.

Для водорода:
\(n_{H_2} = \frac{{1 \times 40}}{{0.0821 \times 273}}\)

Для хлора:
\(n_{Cl_2} = \frac{{1 \times 55}}{{0.0821 \times 273}}\)

Объемы реагентов в законе Вавилова соотносятся между собой коэффициентами пропорционности, которые соответствуют коэффициентам в сбалансированном химическом уравнении реакции:

\(H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl\)

Следовательно, объем хлороводорода будет равен суммарному объему водорода и хлора:

\(V_{HCl} = V_{H_2} + V_{Cl_2}\)

Теперь рассчитаем массу хлороводорода, используя соотношение между массой и количеством вещества:

\(m = n \times M\), где \(m\) - масса, \(n\) - количество молей, \(M\) - молярная масса вещества.

Молярная масса водорода \(M_{H_2} = 2\) г/моль, молярная масса хлора \(M_{Cl_2} = 71\) г/моль, молярная масса хлороводорода \(M_{HCl} = 36,5\) г/моль.

Теперь можем рассчитать массу и объем хлороводорода:

Масса хлороводорода:
\(m_{HCl} = n_{HCl} \times M_{HCl}\)

Объем хлороводорода:
\(V_{HCl}\)

Подставляя ранее рассчитанные значения, получим окончательные ответы.