Question

Химики помогите решить!!!!!После взрыва 0.02 смеси водорода с кислородом осталось 0.0032 л кислорода. вычислите объёмные доли газов в исходной смеси

Answer 1

Решение:
Уравнение:
2H2 + O2 = 2H2O
Видим, по уравнению, что количественное соотношение H и O:
2 : 1
Рассчитаем объем взорванной смеси:
V(взорв.) = V(всей) - V(O2 ост.) = 0,02л - 0,0032л = 0,0168л
Пусть обхем кислорода х лтров, тогда следуя количественному соотношению, объем водорода в два раза больше = 2х
Составим уравнение:
2x + x = 0.0168
3x = 0.0168
x = 0.0056л - объем кислорода.
2х = 0,0112л - объем водорода.
Рассчитаем объемные доли:
φ(O2) = V(O2)/V(см.) = (0,0056+0,0032)/0,02 = 0,44
φ(H2) = 1 - 0.44 = 0.56
Ответ: ...

Answer 2

Для решения этой задачи используем закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа. Предположим, что изначальный объем смеси водорода и кислорода равен V, и её давление также равно P.

1. Закон Бойля-Мариотта:

\[P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2\]

Где \(P_1\) и \(V_1\) - начальное давление и объем, а \(P_2\) и \(V_2\) - конечное давление и объем.

После взрыва у нас осталось 0.0032 л кислорода, так что \(V_2 = 0.0032 \, \text{л}\). Предполагаем, что давление газа после взрыва остается постоянным, поэтому \(P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2\) можно переписать как \(P \cdot V = P_2 \cdot 0.0032\).

2. Уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

Где: - \(P\) - давление газа, - \(V\) - объем газа, - \(n\) - количество молекул газа (моль), - \(R\) - универсальная газовая постоянная (\(0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{K}\)), - \(T\) - температура в кельвинах.

Так как условия задачи не предоставляют информацию о температуре, предположим, что температура остается постоянной и в обоих случаях (до и после взрыва) одинакова.

Таким образом, уравнение можно записать как \(P \cdot V = P_2 \cdot 0.0032 \cdot R \cdot T\).

Разделим оба уравнения:

\[\frac{P \cdot V}{P \cdot V} = \frac{P_2 \cdot 0.0032 \cdot R \cdot T}{P \cdot V}\]

Отсюда получаем:

\[1 = \frac{0.0032 \cdot R \cdot T}{V}\]

Теперь мы можем решить это уравнение относительно объема \(V\).

\[V = \frac{0.0032 \cdot R \cdot T}{1}\]

Теперь у нас есть значение объема газа до взрыва.

Теперь мы можем вычислить объем водорода, зная, что изначально в смеси водорода и кислорода 0.02 л, и из него вычесть объем кислорода.

Объем водорода: \(V_{\text{водорода}} = 0.02 - 0.0032 \, \text{л}\)

Теперь мы можем вычислить объемные доли газов:

1. Объемная доля водорода (\(X_{\text{водорода}}\)):

\[X_{\text{водорода}} = \frac{V_{\text{водорода}}}{V} \times 100\%\]

2. Объемная доля кислорода (\(X_{\text{кислорода}}\)):

\[X_{\text{кислорода}} = \frac{0.0032}{V} \times 100\%\]

Где \(V\) - объем газа до взрыва, который мы вычислили.

Обратите внимание, что для точного ответа нужна информация о температуре (\(T\)), которую не предоставлено в условии задачи.