К смеси азота, водорода и метана объемом 130 дм3 добавили О2 объемом 200 дм3 и смесь взорвали. После реакции и охлаждения продуктов объем газовой смеси составил 144 дм3, а после пропускания через раствор щелочи уменьшился до 72 дм3. Рассчитайте объемную долю (%) азота в исходной газовой смеси (все объемы измерены при н.у., кислород взят в избытке). Ответ: 15,26%
Для начала найдем количество кислорода, которое реагировало с другими газами. После взрыва объем газовой смеси составил 144 дм3, а до реакции было 130 + 200 = 330 дм3. Значит, было реакцией задействовано 330 - 144 = 186 дм3 кислорода.
Затем найдем количество метана, которое реагировало с кислородом. Так как объемный коэффициент в сбалансированном уравнении реакции метана с кислородом равен 1:2, то моль кислорода будет вдвое больше молей метана.
Далее найдем количество азота в смеси. После реакции объем газов составил 144 дм3, а после пропускания через раствор щелочи - 72 дм3, значит 72 дм3 составляют азот.
Теперь можем найти количество молей азота: 72 дм3 N2 = 72/22,4 = 3,21 моль N2
Теперь находим количество молей азота в исходной смеси: Общее количество молей азота = 3,21 + 8,30/2 = 7,81 моль N2
Наконец, можем найти объемную долю (%) азота в исходной газовой смеси: Общий объем исходной смеси = 130 + 200 = 330 дм3 Объемная доля азота = (7,81 22,4) / 330 100 ≈ 15,26%
Ответ: 15,26% - объемная доля азота в исходной газовой смеси.
Для начала найдем количество кислорода, которое реагировало с другими газами. После взрыва объем газовой смеси составил 144 дм3, а до реакции было 130 + 200 = 330 дм3. Значит, было реакцией задействовано 330 - 144 = 186 дм3 кислорода.
Затем найдем количество метана, которое реагировало с кислородом. Так как объемный коэффициент в сбалансированном уравнении реакции метана с кислородом равен 1:2, то моль кислорода будет вдвое больше молей метана.
186 дм3 O2 = 186/22,4 = 8,30 моль O2
Тогда моль метана = 8,30/2 = 4,15 моль CH4
Далее найдем количество азота в смеси. После реакции объем газов составил 144 дм3, а после пропускания через раствор щелочи - 72 дм3, значит 72 дм3 составляют азот.
Теперь можем найти количество молей азота:
72 дм3 N2 = 72/22,4 = 3,21 моль N2
Теперь находим количество молей азота в исходной смеси:
Общее количество молей азота = 3,21 + 8,30/2 = 7,81 моль N2
Наконец, можем найти объемную долю (%) азота в исходной газовой смеси:
Общий объем исходной смеси = 130 + 200 = 330 дм3
Объемная доля азота = (7,81 22,4) / 330 100 ≈ 15,26%
Ответ: 15,26% - объемная доля азота в исходной газовой смеси.