Question

Объем газовой смеси, состоящей из азота и водорода. при давлении 120 кПа и 27 С равен 2 л. Определите объемную долю (в процентах )водорода , если его масса 0.1г.

Answer 1

Смотри на фото...........

Answer 2

Для того чтобы определить объемную долю водорода (H2) в газовой смеси, нужно знать массу водорода и объем смеси. Мы знаем, что масса водорода составляет 0.1 г и что общий объем смеси равен 2 л. Давление и температура также известны. Давление равно 120 кПа, а температура составляет 27 °C, что можно преобразовать в Кельвины:

Температура в Кельвинах (K) = 27 °C + 273.15 = 300.15 K.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы определить количество вещества (молей) водорода:

PV = nRT,

где: P - давление (в Паскалях), V - объем (в метрах кубических), n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.

Сначала давление нужно преобразовать в Паскали, умножив на 1000 (так как 1 кПа = 1000 Па):

P = 120 кПа * 1000 = 120,000 Па.

Теперь мы можем выразить количество вещества (молей) водорода:

n = PV / RT.

n = (120,000 Па * 2 л) / (8.31 Дж/(моль·К) * 300.15 K) ≈ 9.62 моль.

Теперь мы знаем количество молей водорода в газовой смеси. Далее, мы можем найти молекулярную массу H2:

Молекулярная масса H2 = 2 г/моль (поскольку молекула H2 состоит из двух атомов водорода, каждый с атомной массой приблизительно 1 г/моль).

Теперь мы можем вычислить массу водорода в газовой смеси:

Масса H2 = количество молей H2 * молекулярная масса H2, Масса H2 = 9.62 моль * 2 г/моль = 19.24 г.

Теперь мы можем найти объемную долю водорода в газовой смеси, разделив массу водорода на общую массу смеси и умножив на 100%:

Объемная доля H2 (%) = (Масса H2 / Общая масса смеси) * 100%, Объемная доля H2 (%) = (19.24 г / (19.24 г + 0.1 г)) * 100%, Объемная доля H2 (%) ≈ (19.24 г / 19.34 г) * 100% ≈ 99.48%.

Таким образом, объемная доля водорода в газовой смеси составляет примерно 99.48%.