Каково было изменение давления в сосуде после реакции, если в него поместили ацетилен с кислородом в пропорции 1:3 по объему, подожгли и охладили до исходной температуры? Укажите изменение давления с точностью до десятых.
Таинственный_Лепрекон
Для решения данной задачи необходимо знать стехиометрический баланс реакции между ацетиленом (C₂H₂) и кислородом (O₂):
\[ C₂H₂ + 2.5O₂ \rightarrow 2CO₂ + H₂O \]
Из уравнения видно, что для полного сгорания одного объема ацетилена нужно 2,5 объема кислорода. Так как ацетилен и кислород были помещены в сосуд в пропорции 1:3 по объему, то это означает, что в сосуде имелось 1/4 объема ацетилена и 3/4 объема кислорода.
После реакции ацетилен полностью сгорает, образуя 2 объема углекислого газа (СО₂) и 1 объем водяного пара (Н₂О). Объем кислорода при этом полностью расходуется.
Таким образом, изменение давления в сосуде после реакции будет вызвано только образованными продуктами сгорания, т.е. углекислым газом и водяным паром.
Чтобы ответить на вопрос о изменении давления, необходимо знать, как изменяется общий объем газа в сосуде и его исходное давление.
Поскольку мы знаем, что объем ацетилена составлял 1/4, а объем кислорода - 3/4 от общего объема сосуда, можно сделать вывод, что после реакции общий объем газов составит 1 объем.
Теперь нужно учесть их влияние на давление. Если считать идеальным поведение газов, то давление можно найти с помощью уравнения состояния идеального газа:
\[ P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2 \]
Где P₁ и V₁ - исходное давление и объем газов в сосуде до реакции, а P₂ и V₂ - давление и объем газов после реакции.
Так как "охлаждение до исходной температуры" подразумевает возвращение к исходному объему газов, то V₂ = V₁.
Учитывая, что V₁/4 - объем ацетилена, а 3V₁/4 - объем кислорода, получаем:
\[ P_1 \cdot V₁ = P₂ \cdot V₁ = (P₂ - P₀) \cdot \frac{V₁}{4} + (P₂ - P₀) \cdot \frac{3V₁}{4} = P₀ \cdot V₁ \]
где P₀ - исходное давление в сосуде до реакции.
Делим обе части уравнения на V₁:
\[ P₂ = P₀ \]
Таким образом, изменение давления в сосуде после реакции будет равно нулю.
\[ C₂H₂ + 2.5O₂ \rightarrow 2CO₂ + H₂O \]
Из уравнения видно, что для полного сгорания одного объема ацетилена нужно 2,5 объема кислорода. Так как ацетилен и кислород были помещены в сосуд в пропорции 1:3 по объему, то это означает, что в сосуде имелось 1/4 объема ацетилена и 3/4 объема кислорода.
После реакции ацетилен полностью сгорает, образуя 2 объема углекислого газа (СО₂) и 1 объем водяного пара (Н₂О). Объем кислорода при этом полностью расходуется.
Таким образом, изменение давления в сосуде после реакции будет вызвано только образованными продуктами сгорания, т.е. углекислым газом и водяным паром.
Чтобы ответить на вопрос о изменении давления, необходимо знать, как изменяется общий объем газа в сосуде и его исходное давление.
Поскольку мы знаем, что объем ацетилена составлял 1/4, а объем кислорода - 3/4 от общего объема сосуда, можно сделать вывод, что после реакции общий объем газов составит 1 объем.
Теперь нужно учесть их влияние на давление. Если считать идеальным поведение газов, то давление можно найти с помощью уравнения состояния идеального газа:
\[ P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2 \]
Где P₁ и V₁ - исходное давление и объем газов в сосуде до реакции, а P₂ и V₂ - давление и объем газов после реакции.
Так как "охлаждение до исходной температуры" подразумевает возвращение к исходному объему газов, то V₂ = V₁.
Учитывая, что V₁/4 - объем ацетилена, а 3V₁/4 - объем кислорода, получаем:
\[ P_1 \cdot V₁ = P₂ \cdot V₁ = (P₂ - P₀) \cdot \frac{V₁}{4} + (P₂ - P₀) \cdot \frac{3V₁}{4} = P₀ \cdot V₁ \]
где P₀ - исходное давление в сосуде до реакции.
Делим обе части уравнения на V₁:
\[ P₂ = P₀ \]
Таким образом, изменение давления в сосуде после реакции будет равно нулю.
Знаешь ответ?