К смеси водорода и метана объемом 20 мл добавили 30 мл кислорода и смесь взорвали. После...

Question

К смеси водорода и метана объемом 20 мл добавили 30 мл кислорода и смесь взорвали. После конденсации паров воды газовую смесь пропустили через трубку, заполненную оксидом кальция. Один из компонентов газовой смеси был поглощен, а на выходе осталось 5 мл газа. определите объемные доли компонентов в исходной смеси метана и водорода.

Answer 1

1) Полученный газ объемом 5 мл - это избыток O2: этот объем не может сос-ть H2 - даже если бы 20 мл сос-л искл-но H2, то для его полного сгорания по ур-ю р-ии: а) H2 + 0.5O2 = H2O потр-ся бы O2 объемом 20*0.5 = 10 мл;

2) ур-е р-ии сгор-я CH4: а) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O; пусть в смеси H2 и CH4 х мл H2 на сгорание кот-го треб-ся в соот-ии с 1а) 0.5*х мл O2 и 20-x мл CH4 на сгор-е кот-го треб-ся соот-но (20-х)*2 = 40-2*х мл O2;

3) с учетом условия о конд-ии водяных паров, поглощении CO2 оксидом кальция и объема газа 5 мл, а также в соот-ии с 1) и 2) пол-м равенство 30-(0.5*х+40-2*х) = 5, откуда х = 10 мл;

4) т.о. а исх-й смеси H2 и CH4 сод-сь 10 мл H2 и 20-10 = 10 мл CH4 с равными объемными долями (10/20)*100 = 50%.

Comments

Хотя с другой стороны, в смеси H2 и CH4 могло нах-ся 15 мл CH4 и 5 мл H2 - в этом случае CH4 и O2 израсх-сь бы полностью, а 5 мл H2 ост-ь; т.о. без доп-х данных о свойствах газа объемом 5 мл, данная задача не имеет однозначного решения.