При пропускании СО над раскалённым углём, он не изменяется. При пропускании СО2 — он восстанавливается до СО по уравнению
СО2 + С = 2СО
Если бы весь СО2 превратился в СО, то раствор оксида кальция ничего не поглотил бы, так как СО не реагирует с Са(ОН)2 (несолеобразующий оксид и, вообще, вещество довольно инертное).
Значит не весь СО2 восстановился до СО, часть его поглотилась раствором Са(ОН)2 по уравнению
2СО2 + Са(ОН)2 = Са(НСО3)2
Молекулярная масса Са(НСО3)2 = 162 В реакции выделиллось 40,5 г, то есть 40,5/162 = 0,25 моль Са(НСО3)2. Значит, по уравнению реакции СО2 было 0,25 х 2 = 0,5 моль (перед СО2 стоит коэффициент 2) О,5 молей СО2 занимает объём (н.у.) 11,2 л. Значит, 11,2 л СО2 из исходной смеси не претерпели изменения.
Объём смеси увеличился на 11,2 л за счёт реакции СО2 + С = 2СО По этой реакции объем газа увеличивается в два раза (коэфф. 2 перед СО), значит прореагировало 11,2 л СО2, из которых получилось 22,4 л СО, то есть объем увеличился на 11,2 л.
Таким образом: 1) 11,2 л СО над раскалённым углём, не прореагировав. 2) 11,2 л СО2 превратилось в СО. Значит СО2 в исходной смеси было 11,2 +11,2 = 22,4 л. 3)Остальная часть газовой смеси 44,8 — 22,4 = 22,4 л приходится на СО, который тоже проходит над раскалённым углём без изменений. ответ: 22,4/44,8 = 50% СО2 (объёмных) 22,4/44,8 = 50% СО (объёмных)
Примечание: Вообще, обычно, раствор гидроокиси кальция поглощает СО2 по уравнению: СО2 + Са(ОН)2 = СаСО3 + Н2О, то есть получается карбонат кальция. Но в данном случае был недостаток Са(ОН)2, поэтому образовалась кислая соль — гидрокарбонат кальция. Вопрос к коллегам: При недостатке гидроокиси кальция часть СО2 может выйти из раствора, поэтому эта часть задачи представляется мне не вполне корректной.
Примечание 2: Глубокоуважаемый Владимир Андреевич! Ваша проблема была в том, что Вы считали, что если взята смесь газов, то в уравнение реакции должны войти оба компонента. СО + СО2 + С = и дальше Вы не знали, как быть с СО, который в реакцию не вступает. Даже, если бы он всупал в реакцию, нельзя объединять в одно уравнение две разные реакции. хах
Очевидно же, что нужно по закону С. Локта. Отношение равновесных концентраций реагентов изменяется прямо пропорционально молярной массе реагирующих веществ и обратно пропорционально их суммарному заряду. Следовательно, т.к. молярная масса NO2=46, а его суммарный заряд - 23, а для продуктов реакции - 30+32=62 и 15+16=31, равновесные концентрации изменятся так: х*(46/62)/(23*31)=х*0.7/7,13=0,09х, где х - давление. Таким образом, отношение сместится на 0,09% в сторону образования вещества, вступившего в реакцию, тут NO2.
