Химия
8 класс
Вопрос
Первоначальное давление в сосуде, содержащем кислород и водород, при 20∘С равно 4 атм. После реакции между компонентами смеси и охлаждения сосуда до 20∘С давление стало равным 1 атм. Определите молярную долю (в процентах) водорода в исходной смеси, если известно, что кислород для реакции был взят в избытке.
Ответ
Записываем уравнение реакции:
2H2+O2→2H2O.
Вода при 20∘С и давлении, равном 1 атмосфере, является жидкостью. В связи с этим давлением, создаваемым ею в сосуде, можно пренебречь. Следовательно, давление в сосуде после реакции будет создаваться кислородом, не вступившим в реакцию. Для газообразных веществ давление в системе пропорционально количеству газа:
P2P1=ν2ν1;ν2ν1=14.
Таким образом, количество газа после реакции в сосуде составит четвертую часть количества исходной» газовой смеси (25 %). По условию этим газом будет непрореагировавший кислород, его молярная доля в исходной смеси равна 25 %.
Следовательно, 75 % количества смеси прореагировало. Согласно уравнению реакции с 2 моль водорода реагирует 1 моль кислорода.
Отсюда следует, что
ξ(H2)=75 %⋅23=50%.