Question

до 200 мл суміші чадного та вуглекислого газів відносна густина за воднем якої 20 додали 225 мл кисню(н.у.) суміш спалили та привели до початкових умов обчисліть обємні частки компонентів (у % )в початковій та утвореній сумішах

Answer 1

Ответ:

φ(О2)=50%, φ(СО2)=50%

Объяснение:

М(СО, СО2) = 20×2 = 40. Нехай φ(СО) = х, тоді φ(СО2) = 1-х. Складаємо рівняння:

28х + (1-х) 44 = 40

16х = 4

х = 0,25

Отже, об’ємні частки у початковій суміші: φ(СО) = 0,25 або 25 %, тоді φ(СО2) = 1-0,25 = 0,75 або 75 %.

СО +1/2 О2→СО2 (1)

У початковій суміші за об’ємом було: V(CO) = 0,25×200 мл = 50 мл та V(CO2) = 0,75 × 200 мл = 150 мл.

За рівнянням (1) прореагувало 25 мл О2 із 225 мл О2. Отже, надлишок V(O2) = 225 мл – 25 мл = 200 мл. А утворилось згідно з рівнянням (1) 50 мл CO2. Тоді весь об’єм CO2 становить: V(CO2) = 150 мл + 50 мл = 200 мл.

Об’єм новоутвореної суміші газів становитиме: 200 мл + 50 мл + 150 мл = 400 мл.

Тоді в утвореній суміші об’ємні частки газів становитимуть:

φ(О2) = 200/400 = 0,5 або 50%

φ(СО2) = 200/400 = 0,5 або 50%.

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі спочатку потрібно знайти об'ємні частки компонентів у початковій суміші, а потім обчислити об'ємні частки в утвореній суміші після спалювання.

Спершу визначимо, скільки молекул газу міститься у суміші перед спалюванням. Ми знаємо, що об'ємність одного молекули будь-якого газу за нормальних умов (н.у.) дорівнює приблизно 22.4 л (це називається молекулярним об'ємом).

1. Для суміші чадного газу і вуглекислого газу маємо: - Об'єм чадного газу = 200 мл * 0.2 = 40 мл - Об'єм вуглекислого газу = 200 мл - 40 мл = 160 мл

Тепер ми маємо знайти кількість молекул кожного газу в цих об'ємах.

2. Розрахунок кількості молекул у 40 мл чадного газу: - Кількість молекул чадного газу = (об'єм чадного газу) / (молекулярний об'єм) = 40 мл / 22.4 л/моль = 1.79 моль

3. Розрахунок кількості молекул у 160 мл вуглекислого газу: - Кількість молекул вуглекислого газу = (об'єм вуглекислого газу) / (молекулярний об'єм) = 160 мл / 22.4 л/моль = 7.14 моль

Тепер перейдемо до реакції спалювання. Із задачі відомо, що до суміші додали 225 мл кисню при н.у. Тобто маємо 225 мл кисню, який буде взаємодіяти зі сумішшю чадного і вуглекислого газів.

4. Визначимо кількість молекул кисню: - Кількість молекул кисню = (об'єм кисню) / (молекулярний об'єм) = 225 мл / 22.4 л/моль = 10 моль

Тепер розглянемо реакцію спалювання. Вона буде виглядати так:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

З реакції видно, що 1 моль метану (CH4) споживає 2 молі кисню (O2) і утворює 1 моль вуглекислого газу (CO2) і 2 молі води (H2O).

5. Визначимо, скільки молей метану міститься в початковій суміші: - Молі метану = Кількість молекул чадного газу / 1.79 моль/молекулу = 1.79 моль

Тепер, після реакції, ми знаємо, що 1.79 моль метану згоріло і утворило 1.79 моль CO2 та 3.58 моль води (H2O).

6. Визначимо кількість молекул CO2 та H2O в утвореній суміші: - Кількість молекул CO2 = 1.79 моль - Кількість молекул H2O = 3.58 моль

Тепер ми можемо обчислити об'ємні частки компонентів у початковій і утвореній сумішах:

Об'ємні частки у початковій суміші: - Чадний газ: (1.79 моль * 22.4 л/моль) / 200 мл = 0.2% - Вуглекислий газ: (7.14 моль * 22.4 л/моль) / 200 мл = 8.0%

Об'ємні частки у утвореній суміші: - Вуглекислий газ: (1.79 моль * 22.4 л/моль) / (200 мл + об'єм водяної пари) = ... Об'єм водяної пари можна обчислити, використовуючи закони ідеального газу та відомий об'єм води, що утворився (3.58 моль * 22.4 л/моль). Після обчислення об'ємної частки водяної пари, можна визначити об'ємну частку вуглекис