Выберите пары веществ, у которых содержится одинаковое количество (моль) при н.у: 1) объем воды v(H2O) равен 18 см^3

Давайте решим эту задачу поэтапно. У нас есть четыре вещества, каждое из которых имеет определенный объем, массу или количество молекул. Нам нужно найти пары веществ, у которых содержится одинаковое количество молей при нормальных условиях (н.у.) Обычно н.у. определяются при температуре 273 К и давлении 1 атмосфера.

1) Объем воды \(v(\text{H}_2\text{O})\) равен 18 см^3. Для решения задачи, нам нужно найти количество воды в молях. Для этого, воспользуемся формулой \(n = \frac{V}{V_m}\), где \(n\) - количество вещества в молях, \(V\) - объем вещества, \(V_m\) - молярный объем, равный 22.4 л/моль при н.у. Подставим значения и найдем:

\[n(\text{H}_2\text{O}) = \frac{0.018 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}}\]

Выполняя простое вычисление, получим:

\[n(\text{H}_2\text{O}) \approx 0.0008 \, \text{моль}\]

2) Объем азота \(v(\text{N}_2)\) равен 20 дм^3. Как и в предыдущем пункте, мы хотим найти количество азота в молях. Применим формулу \(n = \frac{V}{V_m}\) и найдем:

\[n(\text{N}_2) = \frac{20 \, \text{дм}^3}{22.4 \, \text{л/моль}}\]

Проведя вычисления, получим:

\[n(\text{N}_2) \approx 0.893 \, \text{моль}\]

3) Масса гидроксида натрия \(m(\text{NaOH})\) равна 44 г. Чтобы найти количество гидроксида натрия в молях, воспользуемся формулой \(n = \frac{m}{M}\), где \(n\) - количество вещества в молях, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества. Молярная масса гидроксида натрия составляет 40 г/моль для \(Na\), 16 г/моль для \(O\) и 1 г/моль для \(H\). Суммируя эти значения, получим:

\[M(\text{NaOH}) = 23 + 16 + 1 = 40 \, \text{г/моль}\]

Теперь можем рассчитать количество гидроксида натрия в молях:

\[n(\text{NaOH}) = \frac{44 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}}\]

После простых вычислений, получаем:

\[n(\text{NaOH}) \approx 1.1 \, \text{моль}\]

4) Количество молекул серной кислоты \(n(\text{H}_2\text{SO}_4)\) равно \(6.02 \times 10^{23}\). В данном случае нам уже известно количество молекул, поэтому нам не нужно выполнять никаких дополнительных вычислений.

Теперь, когда у нас есть количество молей каждого из веществ, мы можем проанализировать варианты ответов.

Вариант а) 1 и 2:

Количество молей воды \(n(\text{H}_2\text{O})\) примерно равно 0.0008 моль, а количество молей азота \(n(\text{N}_2)\) примерно равно 0.893 моль. Следовательно, количество молей этих двух веществ не совпадает.

Вариант б) 3 и 4:

Количество молей гидроксида натрия \(n(\text{NaOH})\) примерно равно 1.1 моль, а количество молекул серной кислоты \(n(\text{H}_2\text{SO}_4)\) равно \(6.02 \times 10^{23}\). Количество молей веществ не совпадает.

Вариант в) 1 и 4:

Количество молей воды \(n(\text{H}_2\text{O})\) примерно равно 0.0008 моль, а количество молекул серной кислоты \(n(\text{H}_2\text{SO}_4)\) равно \(6.02 \times 10^{23}\). Количество молей веществ не совпадает.

Вариант г) нет верного ответа:

Мы оценили все пары веществ и убедились, что в каждой паре количество молей не совпадает. Следовательно, нет верного ответа на этот вопрос.

Итак, правильный ответ на эту задачу - г) нет верного ответа, так как ни одна из пар веществ не имеет одинаковое количество молей при н.у.