Question

помогите срочно людии, дам 40 баллов. К 100 ml смеси водорода и угарного газа добавили 80 ml кислорода и смесь подожгли. После приведения на исходное условие и конденсации паров воды, получили смесь газов со средней молекулярной массой 36,8 g/mol. Определите объём (ml) водорода в исходной газовой смеси.​

Answer 1

м1) Полученный газ объемом 5 мл - это избыток O2: этот объем не может сос-ть H2 - даже если бы 20 мл сос-л искл-но H2, то для его полного сгорания по ур-ю р-ии: а) H2 + 0.5O2 = H2O потр-ся бы O2 объемом 20*0.5 = 10 мл;

2) ур-е р-ии сгор-я CH4: а) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O; пусть в смеси H2 и CH4 х мл H2 на сгорание кот-го треб-ся в соот-ии с 1а) 0.5*х мл O2 и 20-x мл CH4 на сгор-е кот-го треб-ся соот-но (20-х)*2 = 40-2*х мл O2;

3) с учетом условия о конд-ии водяных паров, поглощении CO2 оксидом кальция и объема газа 5 мл, а также в соот-ии с 1) и 2) пол-м равенство 30-(0.5*х+40-2*х) = 5, откуда х = 10 мл;

4) т.о. а исх-й смеси H2 и CH4 сод-сь 10 мл H2 и 20-10 = 10 мл CH4 с равными объемными долями (10/20)*100 = 50%.м1) Полученный газ объемом 5 мл - это избыток O2: этот объем не может сос-ть H2 - даже если бы 20 мл сос-л искл-но H2, то для его полного сгорания по ур-ю р-ии: а) H2 + 0.5O2 = H2O потр-ся бы O2 объемом 20*0.5 = 10 мл;

2) ур-е р-ии сгор-я CH4: а) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O; пусть в смеси H2 и CH4 х мл H2 на сгорание кот-го треб-ся в соот-ии с 1а) 0.5*х мл O2 и 20-x мл CH4 на сгор-е кот-го треб-ся соот-но (20-х)*2 = 40-2*х мл O2;

3) с учетом условия о конд-ии водяных паров, поглощении CO2 оксидом кальция и объема газа 5 мл, а также в соот-ии с 1) и 2) пол-м равенство 30-(0.5*х+40-2*х) = 5, откуда х = 10 мл;

4) т.о. а исх-й смеси H2 и CH4 сод-сь 10 мл H2 и 20-10 = 10 мл CH4 с равными объемными долями (10/20)*100 = 50%.м1) Полученный газ объемом 5 мл - это избыток O2: этот объем не может сос-ть H2 - даже если бы 20 мл сос-л искл-но H2, то для его полного сгорания по ур-ю р-ии: а) H2 + 0.5O2 = H2O потр-ся бы O2 объемом 20*0.5 = 10 мл;

2) ур-е р-ии сгор-я CH4: а) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O; пусть в смеси H2 и CH4 х мл H2 на сгорание кот-го треб-ся в соот-ии с 1а) 0.5*х мл O2 и 20-x мл CH4 на сгор-е кот-го треб-ся соот-но (20-х)*2 = 40-2*х мл O2;

3) с учетом условия о конд-ии водяных паров, поглощении CO2 оксидом кальция и объема газа 5 мл, а также в соот-ии с 1) и 2) пол-м равенство 30-(0.5*х+40-2*х) = 5, откуда х = 10 мл;

4) т.о. а исх-й смеси H2 и CH4 сод-сь 10 мл H2 и 20-10 = 10 мл CH4 с равными объемными долями (10/20)*100 = 50%.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Дальтона, который утверждает, что суммарное давление смеси газов равно сумме давлений каждого газа в этой смеси.

Давление газа можно рассчитать с помощью уравнения состояния:

PV = nRT

где: P - давление газа, V - его объем, n - количество молекул газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

Мы знаем, что смесь горела, поэтому газы реагировали между собой и образовали водяной пар. Мы также знаем, что средняя молекулярная масса смеси газов после конденсации паров воды составляет 36,8 г/моль. Это может быть использовано для определения количества молекул газов в исходной смеси.

Давайте найдем молекулярную массу воды (H2O):

• Водород (H2) имеет молекулярную массу 2 г/моль.
• Кислород (O2) имеет молекулярную массу 32 г/моль.

Молекулярная масса воды (H2O) = 2 * 2 + 1 * 16 = 4 + 16 = 20 г/моль.

Теперь у нас есть молекулярная масса воды. Мы также знаем, что средняя молекулярная масса смеси газов после конденсации паров воды составляет 36,8 г/моль.

Пусть x - количество молекул водорода (H2) в исходной смеси, а (100 - x) - количество молекул угарного газа (CH4) в исходной смеси.

Теперь мы можем составить уравнение на основе средней молекулярной массы:

(20x + 16 * 80) / 100 = 36,8

Решим это уравнение:

20x + 1280 = 3680

20x = 3680 - 1280

20x = 2400

x = 2400 / 20

x = 120 молей водорода.

Теперь мы знаем количество молекул водорода (120 молей) и можем рассчитать его объем с помощью уравнения состояния:

PV = nRT

Где: P - давление газа (после конденсации паров воды, это давление равно давлению всей смеси, которое было в начале) V - объем водорода (который нам нужно найти) n - количество молекул водорода (120 молей) R - универсальная газовая постоянная T - абсолютная температура

Мы не знаем точных значений давления и температуры, но мы можем использовать их отношение:

P1 / T1 = P2 / T2

Где: P1 - начальное давление (давление всей смеси в начале) T1 - начальная температура (абсолютная температура в начале) P2 - давление после конденсации паров воды (давление всей смеси после конденсации) T2 - температура после конденсации (абсолютная температура после конденсации)

Поскольку смесь горела и температура не изменилась, то T1 = T2, и отношение P1 / T1 = P2 / T2 превращается в P1 = P2.

Следовательно, объем водорода (V) в исходной смеси равен объему всей смеси (100 ml), умноженному на долю водорода в смеси (120 молей / 100 молей) в соответствии с законом Дальтона:

V = 100 ml * (120 молей / 100 молей) = 120 ml

Таким образом, объем водорода в исходной газовой смеси составляет 120 миллилитров.