Question

Определите объемную долю Гелия в смеси водорода и гелия где массовые отношения равны 3:1 A)50 B)100/3 C)20 D)25​

Answer 1

Ответ: 14,29%

Дано:

m(H2):m(He) = 3:1

φ(He)-?

Объяснение:

M(H2) = 2 г/моль

М(Не) = 4 г/моль

Пусть в смеси содержится 3 г водорода и 1 г гелия, тогда:

n(H2)= 3 г/2 г/моль = 1,5 моль

V(H2) = 1,5 моль*22,4 л/моль = 33,6 л

n(He) = 1 г/4 г/моль = 0,25 моль

V(He) = 0.25 моль*22,4 л/моль = 5,6 л

V(см.) = 33,6 л +5,6 л = 39,2 л

φ(Не) = 5,6 л/39,2 л = 0,1429, или 14,29%

Answer 2

Для определения объемной доли гелия в смеси водорода и гелия, где массовые отношения равны 3:1, вы можете использовать знание о том, что молярная масса водорода (H₂) примерно вдвое больше молярной массы гелия (He). Поэтому для расчета объемной доли гелия можно использовать простую пропорцию.

Поскольку массовые отношения равны 3:1, это означает, что в смеси содержится 3 части массы водорода и 1 часть массы гелия.

Теперь предположим, что у нас есть 3 грамма водорода и 1 грамм гелия, то есть общая масса смеси составляет 3 + 1 = 4 грамма.

Молярная масса водорода (H₂) составляет приблизительно 2 г/моль, а молярная масса гелия (He) составляет приблизительно 4 г/моль.

Теперь мы можем определить количество молей каждого газа в смеси:

• Моль водорода = масса водорода / молярная масса водорода = 3 г / 2 г/моль = 1.5 моль водорода
• Моль гелия = масса гелия / молярная масса гелия = 1 г / 4 г/моль = 0.25 моль гелия

Теперь рассмотрим их объемные доли. Один моль газа при стандартных условиях (0°C и 1 атм) занимает приблизительно 22.4 литра объема. Таким образом:

• Объем водорода = 1.5 моль * 22.4 л/моль = 33.6 л
• Объем гелия = 0.25 моль * 22.4 л/моль = 5.6 л

Теперь можно определить объемную долю гелия в смеси:

Объемная доля гелия = Объем гелия / Общий объем смеси * 100% = (5.6 л / (5.6 л + 33.6 л)) * 100% = (5.6 л / 39.2 л) * 100% ≈ 14.29%

Таким образом, объемная доля гелия в данной смеси составляет около 14.29%, что округляется до ближайшего ответа, который равен 20% (вариант C).