Question

Относительная плотность по водороду газовой смеси, состоящей из водорода и азота, равна 4,25. Укажите обьем(дм3) смеси, содержащей азот массой 2,81г.

Answer 1

Средняя молярная масса смеси равна 4,25*2 = 8,5 г/моль.
В смесь входят азот (М = 28 г/моль) и водород (М = 2 г/моль).
Найдем соотношение молей газов в смеси:
N2 : H2 = (8,5 - 2) : (28 - 8,5) = 6,5:19,5 = 1:3

Следовательно, на 1 моль азота приходится 3 моль водорода. А на 2,81/28 = 0,1 моль азота будет приходиться 0,3 моль водорода.
Общее число моль газов в смеси равно 0,1 + 0,3 = 0,4 моль, следовательно, искомый объем смеси равен 0,4*22,4 = 8, 96 куб. дм. (при н.у.)

Answer 2

M(смеси)=D*M(H2)=4.25*2=8.5 г/моль
M(смеси)=(n(H2)*M(H2)+n(N2)*M(N2)) / (n(H2)+n(N2))
n(N2)=m(N2)/M(N2)=2.81/28≈0.1 моль
Тогда
M(смеси)=(n(H2)*2+2.81) /( n(H2)+0.1) = 8.5
получаем 8.5 n(H2)+0.85=n(H2)*2+2.81
6.5n(H2)=1.96
n(H2)=0.3015 моль
Суммарное количество газа n(смеси)=n(H2)+n(N2)=0,1+0,3015=0,4015 моль
Тогда объем газовой смеси: V(смеси)=n(смеси)*22,4=0,4015*22,4= 8,99 дм³
Ответ: V(смеси)=8,99 дм³

Answer 3

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой для расчета относительной плотности:

Относительная плотность = плотность газовой смеси / плотность воздуха.

Так как воздух состоит преимущественно из азота, то плотность воздуха принимается равной 1,29 г/л.

Пусть V - объем газовой смеси, содержащей азот, в дециметрах кубических (дм³). Тогда масса газовой смеси может быть выражена следующим образом:

Масса газовой смеси = масса азота + масса водорода.

Масса водорода можно найти, зная его объем, так как плотность водорода равна 0,09 г/л:

Масса водорода = плотность водорода * объем водорода.

Масса азота равна 2,81 г.

Таким образом, получаем уравнение:

Относительная плотность = (масса азота + плотность водорода * объем водорода) / плотность воздуха.

4,25 = (2,81 + 0,09 * V) / 1,29.

Умножим обе части уравнения на 1,29:

5,47 = 2,81 + 0,09 * V.

Вычтем 2,81 из обеих частей уравнения:

5,47 - 2,81 = 0,09 * V.

2,66 = 0,09 * V.

Разделим обе части уравнения на 0,09:

V = 2,66 / 0,09.

V ≈ 29,56 дм³.

Таким образом, объем газовой смеси, содержащей азот массой 2,81 г, составляет примерно 29,56 дм³.