Question

Для полного гидрирования смеси этена с ацетиленом объемом 20 л потратили водород объемом 34 л (н.у). Вычислите объемную долю ацетилену в исходной смеси

Answer 1

Ответ:

56,5%

Объяснение:

С2H4+H2=C2H6

C2H2+2H2=C2H6

Объем водорода можно составить как один к двум, то есть, делим 34 на 3, получаем 11,3.

Поскольку надо найти часть ацетилена, тогда составляем пропорцию:

20-Х            22,6

--------   =   --------

22,4            2 * 22,4

Х=8,7

20-Х --- это объем ацетилена, выходит 11,3

Далее 11,3 - неизвестно, а 20 - сто процентов, и отсюда выводим, что это 56,5%

Answer 2

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон пропорций Гей-Люссака, который утверждает, что газы объемно пропорциональны их молярным количествам при постоянных условиях температуры и давления.

Давайте рассмотрим реакцию полного гидрирования этилена (этена) с ацетиленом: C2H4 + C2H2 -> C4H6

Из уравнения реакции видно, что для полного гидрирования одной молекулы ацетилена требуется одна молекула этена. Таким образом, объемные доли ацетилена и этена в исходной смеси будут пропорциональны их молярным количествам.

Для решения задачи, мы можем использовать следующее соотношение:

(V_ацетилен) / (V_этен) = (n_ацетилен) / (n_этен)

где V_ацетилен - объем ацетилена, V_этен - объем этена, n_ацетилен - количество молей ацетилена, n_этен - количество молей этена.

Мы знаем, что объем ацетилена составляет 20 л, а объем водорода, который был потрачен, составляет 34 л (н.у). Так как ацетилен и водород реагируют в соотношении 1:1, то количество молей ацетилена равно количеству молей водорода. Поэтому, нам необходимо вычислить количество молей водорода.

Для этого, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Известно, что объем водорода составляет 34 л (н.у). При нормальных условиях (н.у), температура составляет 273 К, давление составляет 1 атм, а универсальная газовая постоянная R равна 0.0821 л * атм / (моль * К).

Подставив эти значения в уравнение состояния идеального газа, мы можем вычислить количество молей водорода:

n_водород = (P * V_водород) / (R * T) = (1 * 34) / (0.0821 * 273) ≈ 1.36 моль

Таким образом, количество молей ацетилена также составляет 1.36 моль.

Теперь мы можем использовать соотношение объемных долей газов, чтобы вычислить объемную долю ацетилена в исходной смеси:

(V_ацетилен) / (V_этен) = (n_ацетилен) / (n_этен) (V_ацетилен) / (20) = (1.36) / (1) (V_ацетилен) ≈ 27.2 л

Таким образом, объемная доля ацетилена в исходной смеси составляет примерно 27.2 л или 27.2/54 = 0.5 (50%).