Question

Определите массу смеси, состоящей из 11,2 л аммиака, 22,4 л азота и 44,8 л водорода при н. у. определите объемные доли каждого газа в смеси. определите абсолютную плотность данной смеси и ее плотность по воздуху

Answer 1

ответ на фотографии.

Answer 2

Для решения данной задачи, нам потребуется знание о законе Авогадро, согласно которому равные объемы всех газов, измеренных при одинаковых условиях (н. у. - нормальных условиях температуры и давления), содержат одинаковое число молекул.

Для начала определим мольные доли каждого газа в смеси. Для этого необходимо знать соотношение объемов между газами для данной реакции химической связи.

1) Рассмотрим реакцию образования аммиака:
N2 + 3H2 -> 2NH3

Из данного уравнения видно, что для образования 2 молей аммиака необходимо 1 моль азота и 3 моля водорода. Следовательно, объемное соотношение азота к водороду будет следующим:

22.4 л азота : 44.8 л водорода = 1 моль азота : 3 моля водорода.

Зная объемы азота и водорода в смеси, распределение их объемных долей можно найти по формуле:

V(азот) / (V(азот) + V(водород)) * 100% = доля азота
V(водород) / (V(азот) + V(водород)) * 100% = доля водорода

Рассчитаем значения:

V(азот) = 22.4 л
V(водород) = 44.8 л

доля азота = 22.4 л / (22.4 л + 44.8 л) * 100% = 33.33%
доля водорода = 44.8 л / (22.4 л + 44.8 л) * 100% = 66.67%

Теперь рассмотрим расчет абсолютной плотности смеси и ее плотности по воздуху.

2) Для расчета абсолютной плотности данной смеси, нужно знать молекулярные массы каждого газа.

Молекулярная масса аммиака (NH3) = 14 г/моль + 3 * 1 г/моль = 17 г/моль
Молекулярная масса азота (N2) = 14 г/моль + 14 г/моль = 28 г/моль
Молекулярная масса водорода (H2) = 1 г/моль + 1 г/моль = 2 г/моль

Зная молекулярные массы и мольные доли каждого газа в смеси, мы можем рассчитать абсолютную плотность по формуле:

абсолютная плотность = (доля аммиака/100% * молекулярная масса аммиака + доля азота/100% * молекулярная масса азота + доля водорода/100% * молекулярная масса водорода) / (мольное соотношение азота и водорода)

Мольное соотношение азота и водорода в данной реакции равно 1:3.

рассчитаем значения:

доля аммиака = 11.2 л / (11.2 л + 22.4 л + 44.8 л) * 100% = 10%
абсолютная плотность = (10%/100% * 17 г/моль + 33.33%/100% * 28 г/моль + 66.67%/100% * 2 г/моль) / (1:3) = 8.27 г/л

Теперь рассчитаем плотность по воздуху. Для этого нужно знать, что плотность воздуха равна примерно 1.29 г/л.

Плотность по воздуху = абсолютная плотность / плотность воздуха

Плотность по воздуху = 8.27 г/л / 1.29 г/л = 6.41

Таким образом, масса данной смеси составляет 8.27 г/л, а плотность по воздуху равна 6.41.