Химия

8 класс
Вопрос
Первоначальное давление в сосуде, содержащем кислород и водород, при $20^{ \circ } С$ равно 4 атм. После реакции между компонентами смеси и охлаждения сосуда до $20^{ \circ } С$ 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:

$2H_{2} + O_{2} \rightarrow 2H_{2}O$.

Вода при $20^{ \circ } С$ 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:

$\frac{P_{2}}{P_{1}} = \frac{ \nu_{2}}{ \nu_{1} }; \frac{ \nu_{2} }{ \nu_{1} } = \frac{1}{4}$.

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

$\xi (H_{2}) = \frac{75 \text{ %} \cdot 2}{3} = 50 \text{%}$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

При сжигании газообразного соединения $X$ объемом 2,24 л (н.у.) получили 2,24 л (н.у.) оксида углерода (IV) и воду массой 1,8 г. На горение $X$ было затрачено 3,2 г кислорода. Определите молекулярную формулу вещества.
8 класс Химия Средняя
Сырая газовая смесь, образующаяся при обжиге пирита в избытке воздуха, содержит по объему 9% $SO_2$, 8% $O_2$, 80% $N_2$ с благородными газами, которые рассматриваются при расчетах как азот, и пары воды. К этой газовой смеси добавляют такое количество воздушной смеси ($N_2 : O_2 = 3,78 + 12 %$ водяного пара), чтобы содержание кислорода в образующейся новой газовой смеси повысилось до 11 % (по объему). После высушивания газовую смесь направляют в контактный аппарат, где 98 % $SO_2$ окисляется до $SO_3$, а затем в абсорбционную колонку; орошаемую 98%-ной (по массе) $H_2SO_4$, в которой весь $SO$ поглощается с образованием $H_2SO_4$. Из поглотительной колонны вытекает 99%-ная $H_2SO_4$. Вычислите: а) количество воздуха ($м^3$), добавляемое на каждые $100 м^3$ газовой смеси после обжига пирита; б) состав газовой смеси (в процентах по объему) после добавления воздушной смеси; в) состав газовой смеси после прохождения контактного аппарата; г) расход воздуха того же состава, что добавляется к обжиговым газам, необходимый для производства 1 т $H_2SO_4$ (в пересчете на 100%-ную $H_2SO_4$); д) количество 98%-ной $H_2SO_4$ (в тоннах), расходуемой на производство 1 т $H_2SO_4$ (в пересчете на 100%-ную кислоту); е) определите, какая часть воды, содержащейся в растворе, подаваемом на поглощение $SO_3$, реагирует с образованием $H_2SO_4$.
8 класс Химия Средняя
При анализе некоторого раствора смеси солей в нем были обнаружены ионы $Na^{+}, Cl^{-}, Br^{-}, I^{-}$. После выпаривания 20 мл этого раствора сухой остаток имел массу 1,732 г. Другой образец раствора смеси солей такого же объема встряхивали с бромной водой и после выпаривания получили 1,685 г сухого остатка. Из третьего образца также объемом 20 мл после насыщения хлором и выпаривания получили 1,4625 г сухого остатка. а. Вычислите концентрацию (в граммах) отдельных ионов в растворе. б. Какие количества брома и иода можно получить, переработав $1 м^3$ этого раствора?
8 класс Химия Средняя
Оксид меди(II) массой 8 г обработали 20 мл 4,9 %-го раствора серной кислоты (плотность $1,03 г/см^{3}$). Полученный раствор отфильтровали, фильтрат упарили при $ 100^{ \circ }C$. Какое вещество было получено? Какова его масса?
8 класс Химия Средняя
Скорость пропускания смеси двуокиси серы с воздухом через $1 м^3$ ванадиевого катализатора равна $1000 м^3/ч$. Какое количество двуокиси серы при этом не прореагирует, если известно, что в контактном аппарате находится $8 м^3$ катализатора, обеспечивающего степень превращения 96%, а содержание двуокиси серы в смеси составляет 5 % (по объему)? Чему равны потери двуокиси серы за сутки? Насколько они возрастут, если вместо ванадиевого катализатора использовать железоокисный со степенью превращения 65 %?
8 класс Химия Средняя
Через озонатор пропустили кислород, полученный при разложении бертолетовой соли массой 24,5 г, при этом 5 % кислорода превратилось в озон. Определите состав озонированного кислорода.
8 класс Химия Средняя
Составьте координационные формулы комплексных соединений кобальта(III) $3NaNO_{2} \cdot Co(NO_{2})_{3}$; $CoCl_{3} \cdot 3NH_{3} \cdot 2H_{2}O$; $2KNO_{2} \cdot NH_{3} \cdot Co(NO_{2})_{3}$. Координационное число кобальта(III) равно шести. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах и выражение для константы нестойкости ($K_{н}$) комплексных ионов.
8 класс Химия Средняя
В дорожном туннеле сечением $38 м^2$ автомашины выбрасывают за 1 ч 25,8 кмоль окиси углерода, температура воздуха в туннеле 290 К, давление 1 атм. а. Сколько воздуха $(м^3/с)$ должны нагнетать в туннель вентиляторы, чтобы содержание $CO$ держалось на уровне $0,5 ^0/_{00}$ (предельно допустимая концентрация равна $0,8 ^0/_{00}$)? б. С какой скоростью (м/с) выходит воздух с каждой стороны туннеля под действием вентиляторов, установленных внутри туннеля?
8 класс Химия Средняя
Для нейтрализации 0,19 г распространенной органической кислоты, плотность паров которой по водороду 30, требуется 31,7 мл 0,1 М раствора гидроксида натрия. Напишите название и структурную формулу кислоты.
8 класс Химия Средняя
К раствору, содержащему соляную и серную кислоты, добавили избыток хлорида бария. В результате реакции выпал осадок массой 46,6 г. Определите массу соляной кислоты в исходном растворе, если известно, что на нейтрализацию такого же раствора кислот было затрачено 24 г гидроксида натрия.
8 класс Химия Средняя