Вариант 1. 1. Какой объём при нормальных условиях займут: а) 0,25 моль азота; б) 6,02 · 10²¹ молекул азота; в) 0,14 г азота? 2. Какая масса воды потребуется для электролиза, чтобы получить 112 л (н.у.) кислорода? 3. Напишите уравнения реакций горения магния, угля, железа, метана CH₄. Подпишите названия продуктов реакции. 4. Вычислите массу оксида фосфора(V), который образуется при сгорании 7,75 г фосфора. Рассчитайте объём кислорода (н.у.), который необходим для этого. 5. Приведите пример каталитической реакции. Какова роль катализатора?

При нормальных условиях молярный объём газа равен 22,4 л/моль. Для азота используем молярную массу N₂ = 28 г/моль и число Авогадро 6,02 · 10²³ моль⁻¹.

1.

1. а) V = n · Vₘ = 0,25 · 22,4 = 5,6 л.
2. б) n = N / Nₐ = (6,02 · 10²¹) / (6,02 · 10²³) = 0,01 моль; V = 0,01 · 22,4 = 0,224 л.
3. в) n = m / M = 0,14 / 28 = 0,005 моль; V = 0,005 · 22,4 = 0,112 л.

2. Уравнение электролиза: 2H₂O → 2H₂ + O₂. Количество кислорода: n(O₂) = 112 / 22,4 = 5 моль. По уравнению на 1 моль O₂ требуется 2 моль H₂O, поэтому n(H₂O) = 10 моль. Масса воды: m = nM = 10 · 18 = 180 г.

3.

• 2Mg + O₂ → 2MgO — оксид магния.
• C + O₂ → CO₂ — диоксид углерода (углекислый газ).
• 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ — оксид железа(II, III).
• CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O — диоксид углерода и вода.

Для горения железа записан распространённый вариант образования Fe₃O₄.

4. Уравнение реакции: 4P + 5O₂ → 2P₂O₅. Количество фосфора: n(P) = 7,75 / 31 = 0,25 моль. По уравнению n(P₂O₅) = 0,25 · 2 / 4 = 0,125 моль, а n(O₂) = 0,25 · 5 / 4 = 0,3125 моль. M(P₂O₅) = 142 г/моль. Масса оксида: m(P₂O₅) = 0,125 · 142 = 17,75 г. Объём кислорода: V(O₂) = 0,3125 · 22,4 = 7 л.

5. Пример каталитической реакции: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ (катализатор MnO₂). Катализатор изменяет скорость реакции, обычно ускоряя её, и при этом сам в конечном итоге не расходуется.

Ответ: 1) а — 5,6 л; б — 0,224 л; в — 0,112 л. 2) 180 г воды. 4) 17,75 г P₂O₅ и 7 л O₂.