Рассчитываем количество вещества смеси: n = V/Vm = 2,24дм3/22,4дм3/моль = 0,1моль Пусть х моль - количество вещества водорода, у моль - количество вещества гелия Составим уравнение: x + y = 0.1 Если х и у - количества вещества, найдем массы газов: m(H2) = хмоль*2г/моль = 2хг m(He) = умоль*4г/моль = 4у г Вырисовывается система уравнений: 2х + 4у = 0,24 х+у = 0,1 Решая эту систему, путем простейших математических операций получим: у = 0,02 моль х = 0,08 моль Найдем массу водорода: 0,08моль*2г/моль = 0,16г Массова доля: 0,16г/0,24г*1005 = 66,7%
1) Ур-е р-ии: 1.5О2 (М = 32 г/моль) = О3 (М = 48 г/моль), при полном превращении О2 в О3, плотность газа увел-ся за счет уменьшения объема при неизм-й массе (см. ур-е) и теор-ки должна увел-ся в 1.5 раза; фактически же имеем увел-е плотности (по условию) в 1.02 раза - значит произошло лишь частичное превращение О2 в О3;
2) пусть в озонатор поступил О2 кол-м в-ва 1 моль объемом соот-но 22.4 л и массой 32 г; пусть обр-сь х моль О3 объемом 22.4*х л и массой соот-но 48*х г - при этом, в соот-ии с 1) израсх-сь 1.5*х моль О2, и, след-но О2 остался в кол-ве 1-1.5*х моль; начальная плотность газа (О2) = 32/22.4 = 1.43 г/л, плотность газовой смеси на выходе из озонатора (по условию) - 1.43*1.02 = 1.4586 г/л;
3) т.о. объем газовой смеси сос-т 22.4*(1-1.5*х)+22.4*х = 22.4-11.2*х л, а ее масса - соот-но 32*(1-1.5*х)+48*х = 32 г; с учетом ранее рассчитанного значения плотности смеси пол-м равенство 32/(22.4-11.2*х) = 1.4586, откуда х = 0.0412 моль О3 и 1-(1.5*0.0412) = 0.9382 моль О2;
4) объемные доли О3 и О2 сос-т соот-но (0.0412/(0.0412+0.9382))*100 = 4.2% О3 и (0.9382/(0.0412+0.9382))*100 = 95.8% О2.
