1. Какой объем займут при стандартных условиях 22,4 л газа, измеренные при нормальных условиях? 2. Какой объем займут при нормальных условиях 24,5 л газа, измеренные при стандартных условиях? 3. Какой объем займут при нормальных условиях 480 л газа, измеренные при 17 °С и 104 кПа? 4. Даны 600 м3 газа при 7 °С и 100 кПа. Вычислите объем газа при -13 °С и 80 кПа. 5. 8 мл газа собраны над запирающей жидкостью на морозе —23 °С; при какой температуре объем газа стал равен 9,4 мл? 6. Вычислите массу 1 л следующих газов при 0 °С и 101,3 кПа: а) водорода; б) кислорода; в) оксида углерода(IV); г) оксида углерода (II); д) фосгена COCl2; е) оксида азота(IV). Вычислите объем, занимаемый: а) 5,5 г CO2 при 11 °С и 102,6 кПа; б) 16 г SO2 при 22 °С и 99,3 кПа; в) 1 кг азота при -3 °С и 100 кПа; г) 1 г HCN при 20 °С и 100,6 кПа; д) 1 т водорода при 17 °С и 1013 кПа; е) 0,1 г хлора при 47 °С и 20,26 кПа.

1. При стандартных условиях (нормальных условиях) объем 22.4 л газа займет объем 22.4 л. Здесь газовая постоянная стандартной температуры и давления (Т = 0 °C, Р = 1 атм) делится на 22.4 л, что обеспечивает единичный моль газа.
2. При нормальных условиях объем 24.5 л газа также будет занимать объем 24.5 л. Здесь также используется газовая постоянная стандартной температуры и давления.
3. Для решения данной задачи мы должны использовать уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Сначала мы должны преобразовать температуру из Цельсия в Кельвины:
Т (К) = Т (°C) + 273.15
Т (К) = 17 + 273.15 = 290.15 К
Затем мы можем использовать уравнение состояния, чтобы рассчитать количество вещества:
n = (PV) / (RT) = (104 кПа * 480 л) / (0.0821 л*атм / К*моль * 290.15 К) ≈ 17.82 моль
Теперь, при нормальных условиях, мы можем рассчитать объем, используя количество вещества, найденное ранее:
V = nRT / P = (17.82 моль * 0.0821 л*атм / К*моль * 273.15 К) / 1 атм ≈ 400 л
Таким образом, при нормальных условиях 480 л газа, измеренные при 17 °С и 104 кПа, займут объем около 400 л.
4. Для решения данной задачи мы также можем использовать уравнение состояния идеального газа.
Сначала мы преобразуем температуру из Цельсия в Кельвины:
Т1 (К) = Т1 (°C) + 273.15 = 7 + 273.15 = 280.15 К
Т2 (К) = Т2 (°C) + 273.15 = -13 + 273.15 = 260.15 К
Затем мы рассчитываем количество вещества газа при первых условиях:
n1 = (PV) / (RT) = (100 кПа * 600 м3) / (8.314 л*кПа / К*моль * 280.15 К) ≈ 26.84 моль
Используя количество вещества и новую температуру, мы можем рассчитать объем при вторых условиях:
V2 = n2RT2 / P2 = (26.84 моль * 8.314 л*кПа / К*моль * 260.15 К) / 80 кПа ≈ 587.02 м3
Таким образом, при -13 °С и 80 кПа объем газа будет около 587.02 м3.
5. Для решения данной задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянном количестве вещества и постоянном давлении V1/T1 = V2/T2, где V1 и T1 - начальный объем и температура, V2 и T2 - конечный объем и температура.
Подставляя известные значения, получим V2 = V1 * T2 / T1 = 8 мл * (9.4 К + 273.15 К) / (273.15 К - 23 К) ≈ 9.54 мл
Таким образом, при понижении температуры до около -263.15 °C объем газа станет равным примерно 9.54 мл.
6. Для вычисления массы газов мы можем использовать уравнение состояния идеального газа и молярную массу газа.
- а) Молярная масса водорода (H2) составляет около 2 г/моль, поэтому масса 1 л водорода при 0 °C и 101.3 кПа (1 атм) будет около 2 г.
- б) Кислород (O2) имеет молярную массу около 32 г/моль, поэтому масса 1 л кислорода при 0 °C и 101.3 кПа будет около 32 г.
- в) Оксид углерода (IV) (CO2) имеет молярную массу около 44 г/моль, поэтому масса 1 л оксида углерода (IV) при 0 °C и 101.3 кПа будет около 44 г.
- г) Оксид углерода (II) (CO) имеет молярную массу около 28 г/моль, поэтому масса 1 л оксида углерода (II) при 0 °C и 101.3 кПа будет около 28 г.
- д) Фосген (COCl2) имеет молярную массу около 98 г/моль, поэтому масса 1 л фосгена при 0 °C и 101.3 кПа будет около 98 г.
- е) Оксид азота (IV) (NO2) имеет молярную массу около 46 г/моль, поэтому масса 1 л оксида азота (IV) при 0 °C и 101.3 кПа будет около 46 г.

Для вычисления объема, занимаемого газами при разных условиях, мы можем снова использовать уравнение состояния идеального газа. Перестроим его для вычисления объема:
V = nRT / P, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
- а) V = (5.5 г * 0.0821 л*атм / К*моль * 284.15 К) / 102.6 кПа ≈ 0.813 л
- б) V = (16 г * 0.0821 л*атм / К*моль * 295.15 К) / 99.3 кПа ≈ 1.56 л
- в) V = (1000 г * 0.0821 л*атм / К*моль * 270.15 К) / 100 кПа ≈ 22.8 л
- г) V = (1 г * 0.0821 л*атм / К*моль * 293.15 К) / 100.6 кПа ≈ 0.238 л
- д) V = (1000 г * 0.0821 л*атм / К*моль * 290.15 К) / 1013 кПа ≈ 23 л
- е) V = (0.1 г * 0.0821 л*атм / К*моль * 293.15 К) / 20.26 кПа ≈ 0.012 л
Таким образом, объем, занимаемый газами при разных условиях, составляет примерно: а) 0.813 л; б) 1.56 л; в) 22.8 л; г) 0.238 л; д) 23 л; е) 0.012 л.