147. Определите массу образца водорода, число молекул водоро
'да в котором такое -же, как число атомов в слитке золота массой 1
кг.
148. Образец вещества мас<;ой 5,6 Г содержит 6,02 · 1022 молекул.
Определите молЯрную массу вещества. ·
149. Рассчитайте, какой объем при нормальных условиях за- ·
нимают: а) ~00 молекул кислорода; б) 13,44·1023 молекул_кис
лорода.
150. Рассчитайте, какой объем за{lимает при нормальных усло
виях смесь, состояЩая из 1~"44 моль кислорода, 1,83 моль азота, 1,13 моль диоксида углерода и 0,60 моль диоксИда серы.
151. Баллон со сжатым водородом вмещает 0.5 кг водорода. Рас-
считайте, какой объем занимает это количество' водорода: .
а) пря О "С и 1,013 · |
105 Па; |
||
б) пря 25 |
'С и 1,013 |
· 105 |
Па; |
в) .пря 25 |
"С и 2,026 · 105 |
'jа. |
|
152. Рассчитайrе\ какое колячество вещества содержит пря нор
мальнЫ& условиях: а) 1 л; б) 1 м3 любоГо ra:Ja :или любой сме~и
газов.
153. Вычислите количество вещес-rв, содержащяхся в 1 м3 воз
духа пря нормальных условиях, если состав воздуха (в объемных
долях)- 78% N2 , 21% 0 2 , 1% Ar. Какова масса воздуха при
этих условиях?
154. Какое количество вещества водорода может ·быть получено
при разложении 112 :м3 ~метана (н. у.)? Каiсой объем займет при н. у.
выделивцшйся водород?
155.Средняя :молярная масса воздуха 29 г 1 моль . Чему равна
молярная масса воздуха, содержащего 5 % no .объему водяных паров?
156.Сколько лет потребуется, чтобы nересчитать количество
мtэлекул, содерЖащееся в 1 л:итре воЗдуха (н. у.), е~ли отсчитывать
по 1 молекуле за секунду? |
' |
.,1 |
|
25
13. Плотность и относительная
nлотность газа
О~иовные расчетные формулы
|
p=v-· |
|
|
||
Плотность газа |
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
p= - |
' |
|
||
|
|
vт |
|
||
Относительная |
D |
_ М(газ) |
|
||
плотность газа |
|
н.- М(Н2) ' |
|
||
|
D |
. |
|
М(гаэ) |
|
|
воо.ц. |
·=---r-~-: |
|||
|
|
|
м(воэд.) |
' |
|
vm = 22,4 л/моль{н.у.)
М(воэд.) = 29 гjмоль.
,157. Во сколько раз легче или тяжелее воздуха: а} водяные пары;
б} углекислый газ; в) сероводород; г} гелий?
158. Какие из перечисленных ниже .газов прц выпускании в воз
дух поднимаются вверх, а какие - опускаю~ся вниз: бурый газ N0 2 , сернистый газ 802 ·, метан. СН4, водород Н2, хлор CI 2 ?
159.ОтноситеЛьная плотность векоторого газа по водороду рав на 14. Рассчитайте его пдотность по воздуху.
160.Какой из двух газов - водород или гелий - вы выберете
.для того, чтобы наполнить им воздушный шар? Как изменится
грузоподъемность воздушного шара при замене водорода на гелий?
Какой из газов - водород или гелий - лег.че и во сколько раз?
Почему воздушные шары заполняют гелием?
161. Вычислите молярные массы: а) метана, плотность по кисло
роду равна 0,5; б) ·ацетилена, |
плотность по .водороду равна |
13; |
|
в} пропана, плотность по воздуху равна 1,52. |
. |
· |
|
. |
|
|
|
162.•·гелиевый воздух• представляет собой смесь одного ~бъема
~ кислорода и четырех объемов гелuя, используется он в медицине,са
также применяе-rся водолааами nри рабоТе на глубине. Вычислите
относительную плотность •гелиевого воздуха• по •обычному в,о~-.
духу•. Какой воздух· легче? |
· |
163. Объемные доли водорода и кислорода в смеси cocтaBJЩIQT
соответственно 23 и 77 % . Определите среднЮю плотность этой сы,~и.
по водороду. |
· |
26
j!
164. При нормальных условиях масса500 мл газа равна 1,806 г. Определите: ,
а) плотность газа при нормальных условиях;
б) молярную массу газа;
в) относительнуЮ плотность газа по воЗдуху.
165. Относительная плотность газа по водороду равна 22. Вычис-
|
· |
· |
1 |
лите: |
|
||
а) массу 1 л газа при нормальных условиях; |
|
||
б) обЪем газа массой 8,8 г при нормальных условиях. |
|
||
|
|
' |
|
166. Р~ссчитайте, какой объем (в литрах) занимаЮт: |
|
||
а) 1 кг водяного пара, плотность которого 0,0005977 гjсм3 |
при |
||
100 ·с И·1,013 ·105 па; |
. |
· |
|
б) 1 кг •жидкой воды•, плотность которой 0,99987 гjсм3 |
при |
||
о ·с и 1,013 ·105 Па; |
· · |
· |
|
в) 1 кг льда, плотность которого |
0,9168 гjсм3 при О |
·с и |
|
1,03 · 105 :f!a . |
|
|
|
167. _Масса 1·10-3 м3 |
газа при н. у. равна 1,518 г. Определите |
||
плотность газа по воздуху, д:Иокснду углерода, гелию и его молеку
лярную массу. .
168. Средняя плотность по.воздуху газовой смеси, состоящей из
водорQДа и гелия, равна 0,0862. Вычислиtе объемные доли гелия и
водо~ОДа в смеси.
169. Установите химическую формулу газообразного соединения
фосфора; если плотность его ~аров составляет 1,518 г/л (н. у.).
14.' ВыЧисления с использованием
постоянной Авоrадро
170. Вычислите объем, приходящийся на один атом меди n ее
кристаллической решетке, если плотность меди 8,920 Г/см3 ,
171. Выразите абсолютную массу одного атома меди в граммах и
:к:!{лограммах.
'172. Во сколько раз абсолютная масса одного атома меди больше
З'бсолютной массы одноfо атома кислорода? . . .
173. Экспериментально.установлено, что при нормальных ·усло
БИ'ях в 22,4 л диоксида углерода содержится молекул больше, чем
ЁS,i62 · 1023 • Объясните, почему. |
· |
. · |
27
174. Плотность cyxoro ль,ца (твердый ,циоксид углерода) равна
1,56 гjсм3 • Рассчитайте: |
· |
. |
а) его моля:рный объем;
б) объем, приходя:щийся: на одну молекулу.
175. Плотность углекислого газа•при нормальных условиях рав-
'"а 1,977 г/л. РассчИтайте: |
· |
· |
а) его молярный объем; |
|
|
б) объем, nриходя:щийся: на одну молекулу |
СО2 • |
|
176. Кристалл~ металлической меди имеют кубическую элемен
тарную ячейку, в которой находятся: четыре атома меди, объем
я:чейки равен 4,7 ·10-23 см3 • Плотность меди 8,920 гjсм3 , а моляр ная: масса ее аТОЪJО:В - 63,546 г/моль . Вычислите на основе этих
данных постоянную Авогадро.
177. Объемная: доля: радона Rn в воздухе оценивается: велиЧиной
6 ·10-18 %. В RaRoм объеме воздуха содержится: одна молекула
радона при нормальных условия:х? ·
178. Заряд· 1 моль электронов принимают равным 1 F (один Фа
радей). Рассчитайте значение 1 F, если заряд электрона равен .
1,6022 · 10-19 Кл. · · ·
·179. Термин. •молярная: величинlf• dзначает величину, отнесен
ную к 1 моль вещества, например, моЛярная масса, молярный объем,
моля:рная: теплоемкость. Как перейти от энергии 1 частицы к энер
гии 1 моль частиц? Запишите знач.ение энергии |
3,37 ·10-19 Дж |
|
в кДж/моль. |
· |
· |
180. Вычислите, в какой массе воды и в какой массе кислорода
содержится по 1025 моЛекул. Дополците условие задачи так, что
бы можно было рассчитать, в каких объемах кислорода и воды
·содержится: по 25 молекул. Приведите расчет.
181. Газ, масса которого равна 2,59 г, 'занимает объем 2 л. До
полните условие таким образом, чтобы можно было вычислить мо лярную массу газа. Произведите расчет.
· 182. Допустимая: концентрация: вщшлхлорида C2 H3Cl на хими
ческом предприятии равна 2,05 ·10-6 г/л. Сколько мо.1щкул винил"":
хлорида содержится в одном литре воздуха при такой концентрач:
ции. Какое количество вещества винилхлорида содержится: в одном :
|
j |
литре воздуха? |
. |
|
IНilj |
|
j |
28 |
:J |
|
.15. Газовые законы
Газовые заiСоны
Закон Бойли - Мариотта
Закон Гей-Люссака
Закон Авоrадро
Закон Шарля
Оръедииеииый газовый
за:кон
Уравнеине Менделеева -
Клаnейрона |
1 |
· |
|
|
Уравнение состоинив
идеального газа
|
|
Раечетные формулЫ: |
v. |
Р. |
(при постоянных Тиn) |
V, = ;, |
||
2 |
1 |
|
v. |
т. |
(при постояиных Р и n) |
I |
=-т:' |
|
v.2 |
2 |
' |
V. |
n |
|
...:J._V. = ~ (nрн nостояиных Р и Т) |
||
а |
па |
|
~ |
' 7; |
|
R |
== 7: (nри nостояиных V и n) |
|
2 |
z |
' |
~У; = РмV2
т, т2
PV = ..!!!;_RT
'М·
PV =пЯТ
обоека:чепия: V - объем; Р - давление; Т - температура; n - коли
чество вещества; т- :масса вещества; М,- молярная масса вещества;
"R - униве,РсаJiьная газовая nостоянная,
R ::: 8, 314 Дж/{К·моль) = 0, 08205 JI,·атм/ (К· моль).
Нормальные условия: О 'С и 1, 013 ·105 Па.,
Нормальное давление: 1,013 ·105 Па = 1 атм = 760 мм рт. ст.
Полезные соотноше~цfя между единицами физичесхих величин: ·
1 д~8 = 1 л=1000 мл == 10-3 м3 ; |
· |
1 Па = 1 Нjм2 ::;: 1 Джjм3 ; |
|
1 мольjм3 =10-а моль/л; |
|
RT =2,4789 кдж;моль (при 298 К). |
|
.:: 183. Как изменится объем определенного количества газа при
увеличений давления от 1,013 ·105 Па до 2,026 ·105 Па (темпера
тура при этом остается nостоянной)?
184. Как Изменится: объем оnределенного количества газа nри
нагреваНИИ ОТ 20 ДО 40 "С nри nОСТОЯННОМ давлении?·
29