Question

к смеси азота (ii) оксида с азотом объемом 100 мл добавили такой же объем кислорода. через некоторое время объем смеси составил 170 мл. вычислите объемные доли газов в исходной смеси. все замеры сделаны при одинаковых условиях. (60% тоб 40% т2)

Answer 1

Дано V(NO,N2)=100 мл
V(O2)=100 мл
V1=170 мл
φ(NO)-?
φ(N2)-?

2NO + O2 = 2NO2
  2        1
V (см ) = 100+100=200 мл
V (О2 ), который прореагировал 200-170=30 мл
По уравнению реагирует в 2 раза больше  NO 
V (NO  )=30*2=60 мл
Объем азота 100=60=40 мл
Находим объемные доли газов в исходной смеси φ(NO )=60/100*100%=60%,
φ(N2)=40/100*100%=40%

Answer 2

Давайте обозначим объем азота (II) оксида в исходной смеси как V1, а объем азота в исходной смеси как V2. По условию задачи, мы добавляем такой же объем кислорода, то есть V1 мл кислорода. После смешивания объем смеси становится 170 мл. Это означает, что суммарный объем газов в конечной смеси равен V1 + V1 + V2 = 170 мл.

Следовательно, V1 + V2 = 85 мл.

Также по условию задачи объемные доли азота (II) оксида и азота в исходной смеси составляют соответственно 60% и 40%.

Обозначим объем азота (II) оксида в конечной смеси как x, а объем азота в конечной смеси как y. Тогда:

x/y = 60/40 = 3/2

Сумма объемов азота и азота (II) оксида в конечной смеси равна:

x + y = 170 - 2V1

Подставим выражение для x/y в это уравнение:

x + (2/3)x = 170 - 2V1

Упростим:

5/3x = 170 - 2V1

x = (3/5)(170 - 2V1)

Также заметим, что объем азота в конечной смеси равен:

y = V2 + V1

Подставим x и y в уравнение для суммы объемов газов в конечной смеси:

x + y + V1 = 170

(3/5)(170 - 2V1) + V2 + V1 = 170

Разрешим это уравнение относительно V1:

V1 = 50 мл

Теперь мы можем вычислить объемы азота (II) оксида и азота в исходной смеси:

V1 = 50 мл (кислорода)

V2 = 35 мл (азота)

Объемная доля азота (II) оксида в исходной смеси равна:

V1/Vtot = 50/(50 + 35) = 0.588 = 58.8%

Объемная доля азота в исходной смеси равна:

V2/Vtot = 35/(50 + 35) = 0.412 = 41.2%