Домашние задания: Химия

Помогите пожалуйста с задачкой

Смесь азота, углекислого газа с молярным соотношением 1:3 и кислорода пропустили через озонатор, при этом объем газовой смеси уменьшился на 20%, а ее плотность увеличилась на 25 %. Определите состав исходной смеси в % по объему.
Алена Аааа
Алена Аааа
2 431
Здесь идет только одна реакция:

3O2 = 2O3

Пусть в исходной смеси было n1 моль азота, n2 моль углекислого газа и n3 моль кислорода. По истечении процесса в системе находится n1 моль азота, n2 моль углекислого газа и (2/3)*n3 моль озона. По условию задачи:
0,8*(n1 + n2 + n3) = (n1 + n2 + (2/3)*n3), n2/n1 = 3 [то, что плотность смеси увеличилась на 25%, не дает нам дополнительной информации, т.к. 1/0,8 = 1,25]. Таким образом, получаем, что:

0,2*n1 + 0,2*n2 = (4/5 – 2/3)*n3 = (2/15)*n3, n2/n1 = 3,
n1 + n2 = (2/3)*n3, n2/n1 = 3,
n1 = (1/6)*n3, n2 = (1/2)*n3.

Находим состав исходной смеси:

φ(N2) = n1/(n1 + n2 + n3) = (1/6)/[(1/6) + (1/2) + 1] = 1/10 (10%),
φ(CO2) = n2/(n1 + n2 + n3) = (1/2)/[(1/6) + (1/2) + 1] = 3/10 (30%),
φ(O2) = 1 – φ(N2) – φ(CO2) = 6/10 (60%).
ВТ
Владимир Тунгусов
83 580
Лучший ответ
Для решения этой задачи важно понимать, что происходит в озонаторе. Озонатор преобразует кислород (O2) в озон (O3). Это приводит к уменьшению объема газовой смеси, так как три молекулы кислорода превращаются в две молекулы озона.

Пусть исходный объем смеси был V. Тогда после прохождения через озонатор объем стал 0.8V (уменьшился на 20%).

Пусть x - это объем кислорода в исходной смеси. Тогда объем азота и углекислого газа вместе составляет V - x. Поскольку молярное соотношение азота и углекислого газа равно 1:3, мы можем выразить их объемы как 0.25(V - x) для азота и 0.75(V - x) для углекислого газа.

После прохождения через озонатор, объем кислорода уменьшается в 1.5 раза (так как O2 превращается в O3), становясь 0.67x. Таким образом, общий объем смеси после озонатора составляет 0.67x + V - x = 0.8V.

Решая это уравнение относительно x, мы получаем x = 0.4V.

Теперь мы можем вычислить процентное содержание каждого газа в исходной смеси:
- Азот: (0.25(V - x) / V) * 100% = (0.25(V - 0.4V) / V) * 100% = 15%
- Углекислый газ: (0.75(V - x) / V) * 100% = (0.75(V - 0.4V) / V) * 100% = 45%
- Кислород: (x / V) * 100% = (0.4V / V) * 100% = 40%
На знания ком есть ответ, впн включи
Алена Аааа тама дичь какая то несусветная. посмотрела