Химия

Рассчитаем молярную массу исходной смеси газов:

$M(см.) = M(H_{2}) \cdot D_{H_{2} }; M(см.) = 2 г/моль \cdot 15 = 30 г/моль$.

Пусть количество вещества смеси равно 1 моль, $n(CO) = x моль; n(O_{2}) = (1 - x) моль$.

Запишем выражение для вычисления молярной массы смеси газов:

$M(см.) = \frac{n_{1} \cdot M_{1} + n_{2} \cdot M_{2}}{n_{1} + n_{2} }; 30 = 28x + 32(1 - x)$.

Отсюда $x = 0,5$, т. е. исходная смесь газов содержит по 0,5 моль $CO$ и $O_{2}$.

Составим уравнение реакции горения исходной смеси газов:

$2CO + O_{2} = 2CO_{2}$.

Определим, какое вещество взято в избытке:

По уравнению $n(CO) : n(O_{2}) = 2 : 1$, следовательно, $O_{2}$ в избытке, а $CO$ прореагирует полностью. Таким образом, после реакции смесь состоит из 0,5 моль $CO_{2}$ и 0,25 моль $O_{2}$.

Найдем молярную массу этой смеси газов:

$M(см.) = \frac{0,5 моль \cdot 44 г/моль + 0,25 моль \cdot 32 г/моль}{0,75 моль} = 40 г/моль$.
Ответ: $M(см.) = 40 г/моль$.