Question

Смесь C2н2 и H2 при нагревании пропустили над ка- тализатором. В результате реакции был получен этан, а вобра-зовавшейся смеси этана, ацетилена и водорода объемная доляВодорода 60 % (степень превращения ацетилена 80 %). Рассчи-тайте массовую долю водорода в исходной смеси газов.​

Answer 1

Ответ:

21,21%

Объяснение:

Пусть у нас было х моль ацетилена и у моль водорода, запишем уравнение реакции

C2H2+2H2=C2H6

В реакцию вступило 0,8х моль ацетилена, осталось после реакции

х-0,8х=0,2х моль

Из 0,8х моль ацетилена образовалось 0,8х моль этана

Водорода вступило в реакцию 2х моль

Водорода осталось у-2х моль

Объёмная (мольная) доля водорода в конечной смеси

$\frac{y-2x}{0,2x+0,8x+y-2x} =0,6$

0,4x=1,4y

$\frac{x}{y} =\frac{2}{7}$

Пусть было 2 моль ацетилена и 7 моль водорода

Масса ацетилена

2*26=52 г

Масса водорода

7*2=14 г

Массовая доля водорода

$w=\frac{14}{14+52} *100\%=21,21\%$

Answer 2

Давайте разберемся с задачей.

Исходные данные:

• Была смесь C2H2 (ацетилен) и H2 (водород).
• После реакции получен этан (C2H6), а также ацетилен (C2H2) и водород (H2).
• Объемная доля водорода в образовавшейся смеси составляет 60%.
• Степень превращения ацетилена составляет 80%.

Мы хотим найти массовую долю водорода в исходной смеси газов.

Поскольку в реакции участвует только ацетилен (C2H2) и водород (H2), а другие компоненты не участвуют, мы можем записать уравнение реакции:

C2H2 + 2H2 → C2H6

Из уравнения видно, что на каждый моль ацетилена (C2H2) нужно 2 моля водорода (H2) для образования этана (C2H6).

С учетом этого, давайте представим, что начальное количество молей ацетилена равно "x" молям, а количество молей водорода также равно "x" молям (так как по стехиометрии на каждый моль ацетилена нужно 2 моля водорода).

После реакции:

• Моли ацетилена (C2H2), не прореагировавшие, становятся равными начальному количеству, то есть "x" молям.
• Моли водорода (H2), не прореагировавшие, также становятся равными начальному количеству, то есть "x" молям.
• Моли водорода (H2), прореагировавшие, составляют 80% от начального количества, то есть 0.8 * "x" молям.
• Общее количество молей в конечной смеси составляет "x" + "x" + 0.8 * "x" = 2.8 * "x" молям.

Теперь, поскольку объемная доля водорода в конечной смеси составляет 60%, то можно записать:

Объем молей водорода / Объем молей всей смеси = 60% = 0.6

("x" + 0.8 * "x") / (2.8 * "x") = 0.6

Решая это уравнение, получаем "x" ≈ 0.3857.

Это означает, что начальное количество молей водорода равно 0.3857 молям.

Массовая доля водорода в исходной смеси газов: Масса водорода / Общая масса исходной смеси = Количество молей водорода * молярная масса H2 / (Количество молей ацетилена * молярная масса C2H2 + Количество молей водорода * молярная масса H2)

Подставляем известные значения: Массовая доля водорода = 0.3857 * 2.016 / (0.3857 * 26.04 + 0.3857 * 2.016) ≈ 0.0306

Таким образом, массовая доля водорода в исходной смеси газов составляет примерно 3.06%.