Question

Какой газ и сколько его моль останется в избытке при взаимодействии 5 моль смеси из водорода и кислорода со средней молярной массой 26 г/моль?

Answer 1

Найдем количество молей водорода и кислорода в смеси, то есть, сколько моль веществ содержится в 1 моле смеси.

$\frac{32x + 2(1 - x)}{x + (1 - x)} = 26 \\ \\ 32x + 2 - x = 26 \\ 31x = 24 \\ x = 0.774 \\ 1 - x = 0.226$

Выходит, что число молей кислорода равно 0.774 на 1 моль в смеси, а число молей водорода равно 0.226 моль на 1 моль смеси. Остается лишь умножить значения на 5, ведь спрашивается про 5 моль смеси.

n(O2)=0.774 * 5 = 3.87 моль

n(H2)=0.226 * 5 = 1.13 моль

При реакции водорода и кислорода образуется вода:

2H2 + O2 => 2H2O

Соотношение водорода и кислорода в реакции 2:1. 2 моля водорода на 1 моль кислорода. Выходит, что кислород в избытке. Считаем по водороду:

n¹(O2) = 0.5n¹(H2) = 0.565 моль

Все 1.13 моль водорода расходуются, вместе. сними уходит 0.565 моль кислорода. Значит, осталось еще:

3.87 моль - 0.565 моль = 3.305 моль кислорода.