Химия

Определяем количество смеси:

$\nu (г) = \frac{V}{22,4 л/моль}; \nu (г) = \frac{11,2}{22,4} = 0,5 моль$.

Нами определено, что количество смеси равно 1,5 моль:

$\nu(N_{2}) + \nu (O_{2}) = 0,5 моль$,

тогда количество кислорода равно:

$\nu (O_{2}) = 0,5 - \nu (H_{2})$.

Выразим массы водорода и кислорода:

$m(H_{2}) = \nu (H_{2}) \cdot M(H_{2}); m(H_{2}) = \nu (H_{2}) \cdot 2$;
$m(O_{2}) = \nu(O_{2}) \cdot M(O_{2}); m(O_{2}) = (NULL,5 - \nu (H_{2})) \cdot 32$.

Масса смеси равна сумме масс водорода и кислорода и составляет 10 г:

$m(H_{2}) + m(O_{2}) = 10 г$.

Перепишем последнее уравнение, подставив ишчения масс водорода и кислорода:

$\nu( H_{2}) \cdot 2 + (NULL,5 - \nu (H_{2})) \cdot 32 = 10$.

Решаем уравнение:

$\nu(H_{2}) = 0,2 моль$.

Рассчитываем объем водорода в составе смеси:

$V(H_{2}) = 22,4 л/моль \cdot \nu (H_{2})$;
$V(H_{2}) = 22,4 \cdot 0,2 = 4,48 л$.

Находим объемную долю водорода:

$\phi (H_{2}) = \frac{V(H_{2} )}{V(смеси)} \cdot 100$ %;
$\phi (H_{2}) = \frac{4,48}{11,2} \cdot 100 \text{ % } = 40$ %