Question

Смесь водорода с кислорода объёмом (н. у.) 72,0 см³ подожгли. После реакции объём (н. у.) непрореагировавше го водорода составил 12,0 см³. Определите объёмную долю водорода в исходной смеси.​

Answer 1

Ответ:

91,7%

Объяснение:

Первоначально имеется 72,0 см³ смеси водорода и кислорода. По условию, объем непрореагировавшего водорода составляет 12,0 см³.

Обозначим объём кислорода в исходной смеси как V(кислород). Тогда объём водорода в исходной смеси будет равен V(водород) = 72,0 см³ - V(кислород).

В ходе реакции сожжения, водород и кислород превращаются в воду. Химическое уравнение реакции водорода с кислородом приводит к тому, что объем кислорода удваивается, а объем водорода не изменяется.

Таким образом, объем кислорода в процессе реакции составляет 2 * V(кислород), а объем водорода остается равным V(водород).

После реакции объем непрореагировавшего водорода составляет 12,0 см³. Следовательно, 2 * V(кислород) = 12,0 см³.

Решая это уравнение, получим V(кислород) = 6,0 см³.

Теперь мы знаем объемы кислорода и водорода в исходной смеси:

V(кислород) = 6,0 см³

V(водород) = 72,0 см³ - 6,0 см³ = 66,0 см³

Чтобы найти объемную долю водорода в исходной смеси, нужно разделить объем водорода на общий объем смеси и умножить на 100%:

Объемная доля водорода = (V(водород) / (V(водород) + V(кислород))) * 100%

Объемная доля водорода = (66,0 см³ / (66,0 см³ + 6,0 см³)) * 100% = (66,0 см³ / 72,0 см³) * 100% ≈ 91,7%

Таким образом, объемная доля водорода в исходной смеси составляет около 91,7%.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом давлений, известным как закон Дальтона.

Закон Дальтона гласит, что сумма парциальных давлений компонентов газовой смеси равна общему давлению смеси. Парциальным давлением называется давление, которое бы могло быть, если бы только данный компонент был находился в сосуде.

Давайте обозначим объемы и парциальные давления водорода (H2) и кислорода (O2) в смеси: - Объем и парциальное давление водорода до реакции: V1 и P1. - Объем и парциальное давление непрореагировавшего водорода после реакции: V2 и P2. - Объем и парциальное давление кислорода после реакции: V3 и P3.

Согласно закону Дальтона, у нас получается следующая система уравнений: P1 + P3 = P2, где P1 и P3 - парциальные давления водорода и кислорода до реакции, а P2 - парциальное давление непрореагировавшего водорода после реакции. P1 + P2 = P3, где P1 и P2 - парциальные давления водорода до реакции и непрореагировавшего водорода после реакции, а P3 - парциальное давление кислорода после реакции.

Мы также знаем, что V1 + V3 = V2 + V3 = 72.0 см³ - это общий объем смеси до и после реакции.

Теперь мы можем решить эту систему уравнений.

Из второго уравнения получаем: P1 + P2 = P3 Отсюда, P1 = P3 - P2

Подставляем это значение в первое уравнение: P1 + P3 = P2 (P3 - P2) + P3 = P2 2 * P3 = 2 * P2 P3 = P2

Таким образом, парциальные давления водорода (P1) и непрореагировавшего водорода (P2) равны.

Теперь мы можем решить уравнения для объемов: V1 + V3 = V2 + V3 = 72.0

Из второго уравнения получаем: V1 = 72.0 - V2

Подставляем это значение в первое уравнение: 72.0 - V2 + V3 = V2 + V3 = 72.0 72.0 - V2 = V2 2 * V2 = 72.0 V2 = 72.0 / 2 = 36.0 см³

Таким образом, объем непрореагировавшего водорода составляет 36.0 см³.

Теперь мы можем вычислить объемную долю водорода в исходной смеси: Объемная доля H2 = V1 / (V1 + V3) * 100% Объемная доля H2 = (72.0 - V2) / 72.0 * 100% Объемная доля H2 = (72.0 - 36.0) / 72.0 * 100% Объемная доля H2 = 36.0 / 72.0 * 100% Объемная доля H2 = 0.5 * 100% = 50%

Таким образом, объемная доля водорода в исходной смеси составляет 50%.