К 50 л смеси CO и H2 добавили 40 л O2 и смесь подожгли. После окончания реакции и конденсации паров воды объем смеси составил 35 л при н.у. Определите объемные доли CO и H2 в их смеси

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи необходимо учесть химическую реакцию горения:

2CO + O2 -> 2CO2
2H2 + O2 -> 2H2O

Изначально в реакционной смеси содержалось 50 л CO и H2. После реакции и конденсации паров воды объем смеси сократился до 35 л. Значит, объем продуктов реакции (CO2 и H2O) составляет 50 - 35 = 15 л.

Так как каждая молекула CO и H2 реагирует с одной молекулой O2, то на реакцию израсходовано 15 л O2. Поскольку объем O2, добавленного изначально, был 40 л, то окончательно в реакции израсходовано 15 л O2, а осталось нереагированных 40 - 15 = 25 л O2.

Для того чтобы определить объемные доли CO и H2 в смеси после реакции, нам необходимо узнать, сколько молекул каждого газа было задействовано в реакции.

1 моль CO + 0.5 моль O2 -> 1 моль CO2
1 моль H2 + 0.5 моль O2 -> 1 моль H2O

Итак, если было задействовано x моль CO и x моль H2, то общее количество молекул O2, которое было задействовано в реакции, составляет 0.5x + 0.5x = x.

Молекул O2, задействованных в реакции, а это 15 л, соответствует x молям. Значит, 0.5x = 15 л, и x = 30 моль.

Итак, в результате реакции было задействовано 30 моль каждого из газов CO и H2. Общий объем после реакции составляет 35 л, значит:

V(CO) = 30 моль 50 л / (30 моль + 30 моль) = 25 л
V(H2) = 30 моль 50 л / (30 моль + 30 моль) = 25 л

Таким образом, объемные доли CO и H2 в их смеси составляют 25 л каждого из газов.