Смесь этилена и ацетилена сожгли в кислороде, при этом образовалась газовая смесь, содержащая 60 объемных % СО2 и 40 объемных % Н2О. Какова объемная доля этилена в исходной смеси?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи, давайте сначала определим количество продуктов сгорания (СО2 и Н2О) и объем исходной смеси.

Пусть объем исходной смеси равен V. Тогда после сгорания вся смесь превратится в газовую смесь объемом V.

Поскольку концентрация СО2 составляет 60%, то его объем составит 0.6V. Аналогично, объем Н2О будет 0.4V после сгорания.

Таким образом, объем всей газовой смеси будет равен сумме объемов СО2 и Н2О
V = 0.6V + 0.4V = V

Теперь мы можем выразить объем исходной смеси через объем этилена (С2Н4) и ацетилена (C2H2) с учетом их объемных долей в смеси
V = V(C2H4) + V(C2H2)

Поскольку после сгорания С2H4 и C2H2 превратятся в СО2 и Н2О, соответственно, мы можем составить уравнение реакции сгорания
C2H4 + 3O2 -> 2CO2 + 2H2
C2H2 + 2.5O2 -> 2CO2 + H2O

Теперь нам известно, что объемы СО2 и Н2О после сгорания соответственно составляют 0.6V и 0.4V, поэтому мы можем выразить количество молекул СО2 и Н2О через объемы этилен и ацетилен
0.6V = 2*V(C2H4) /
0.4V = V(C2H2) + V(C2H4) / 2

Решив эти уравнения, получим
V(C2H4) = 0.3
V(C2H2) = 0.2V

Таким образом, объемная доля этилена в исходной смеси была 30%.