Решение:
1.D(H2)=M(смеси)/M(H2), где D - относительная плотность (по водороду), М - молярная масса. M(смеси)=20*2 г/моль=40 г/моль.
2.M(смеси)=(m(O2)+m(SO3))/(n(O2)+n(SO3)), где m- масса вещества, n-количество вещества. Воспользуемся формулой m=M*n, где M - молярная масса, n - количество вещества. Подставив её, получаем:
M(смеси)=(32 г/моль * n(O2)+ 80 г/моль * n(SO3))/(n(O2)+n(SO3)).
Далее подставим значение молярной массы смеси и преобразуем данную формулу в уравнение с двумя неизвестными, где x-n(O2), y-n(SO3).
40=(32x+80y)/(x+y)
40x+40y=32x+80y
8x=40y
x=5y
Мы нашли соотношение молей кислорода к оксиду серы (VI), то есть n(O2)=5n(SO3).
3.Находим объёмную долю оксида серы (VI) по формуле: W(SO3)=V(SO3)/(V(SO3)+V(O2)), где W - объёмная доля газа, V - объём газа. Воспользуемся формулой V=Vm*n, где Vm - молярный объём газа, то есть константа 22.4 л/моль. W(SO3)=(22.4 л/моль * n(SO3))/(22/4 л/моль * n(SO3) + 22.4 л/моль * n(O2)). Подставим теперь вместо n(O2) - 5n(SO3). Также можем сократить сразу и числитель и знаменатель на 22.4 л/моль. Получаем в итоге:
W(SO3)=n(SO3)/(n(SO3+5n(SO3)=n(SO3)/6n(SO3)=1/6=0.1667 (16.67%).
Ответ: W(SO3)=0.1667 (16.67%).