Question

Плотность смеси азота и водорода по водороду равна 8,8. Определить: 1) объемные доли газов в смеси; Ответ:60% 2) массовые доли газов в смеси; Ответ:95,5% 3) плотность (г/л) газовой смеси (н.у.)Ответ:. 0,786

Answer 1

Пусть доля азота в смеси х, тогда доля водорода 1-х.

Плотность смеси равна: $x\rho_{N_2} + (1-x) \rho_{H_2} = 8,8$, где

$\rho_{N_2} = \frac{M_{N_2}}{M_{H_2}} = \frac{28}{2}=14$ плотность азота по водороду, $\rho_{H_2}=1$ - плотность водорода по водороду.

Тогда получаем уравнение: 14 х + 1 - x = 8,8

x = 0,6=60% - содержание азота в смеси. 100 - 60 = 40% содержание водорода в смеси.

Массовая доля азота в смеси равна: $\frac{m_{N_2}}{m_{N_2}+m_{H_2}}=\frac{M_{N_2}n_{N_2}}{M_{N_2}n_{N_2}+M_{H_2}n_{H_2}} = \frac{28 \cdot 0,6}{ 28 \cdot 0,6 + 2 \cdot 0,4} = \frac{16,8}{17,6}=0,955 = 95,5$% - массовая доля азота в смеси.

100 - 95,5 = 4,5% - массовая доля водорода в смеси.

Плотность смеси равна: $\frac{8,8 \cdot 2}{22,4}=0,786$г/л.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Генри и формулу Дальтона.

1. Объемная доля газа - это отношение объема каждого газа к общему объему смеси. По закону Дальтона сумма частных давлений каждого газа равна общему давлению в системе. Таким образом, мы можем выразить объемную долю газа i как отношение частного давления газа i к общему давлению смеси:

V_i/V = P_i/P

где Vi - объем газа i, V - общий объем смеси, Pi - частное давление газа i, P - общее давление смеси.

Мы можем решить эту формулу для каждого газа и получить объемные доли:

V(H2) / V = P(H2) / P = 1 / (1 + P(N2) / P(H2)) = 1 / (1 + 8.8) = 0.102

V(N2) / V = P(N2) / P = 8.8 / (1 + 8.8) = 0.898

Таким образом, объемная доля водорода в смеси равна 0.102 или 10.2%, а объемная доля азота равна 0.898 или 89.8%. Ответ: 60% (округляем до целого числа).

2. Массовая доля газа - это отношение массы каждого газа к общей массе смеси. Мы можем выразить массовую долю газа i как произведение его молярной массы на его объемную долю, поделенное на сумму произведений молярной массы и объемной доли для каждого газа:

w_i = M_i * V_i / (M_H2 * V_H2 + M_N2 * V_N2)

где Mi - молярная масса газа i, MH2 и MN2 - молярные массы водорода и азота соответственно.

Для водорода молярная масса равна 2 г/моль, а для азота - 28 г/моль. Подставляя значения, получаем:

w_H2 = 2 * 0.102 / (2 * 0.102 + 28 * 0.898) = 0.0455 или 4.55%

w_N2 = 28 * 0.898 / (2 * 0.102 + 28 * 0.898) = 0.9509 или 95.09%

Ответ: 95.5% (округляем до одного знака после запятой).

3. Плотность газовой смеси можно вычислить по формуле:

ρ = (P *