Презентація "Розв’язування задач на газові суміші"

Розв’язування задач на газові суміші

Задача № 1 Густина за воднем суміші, що містить метан, водень і карбон діоксид, становить 8,0. На спалювання 200мл вихідної суміші витратили 500 мл повітря. Обчисліть об’ємний склад вихідної суміші (%). Усі вимірювання об’ємів проводили за нормальних умов. Об’ємна частка кисню в повітрі становила 20%.

Дано : DH2(CH4,H2,CO2)=8,0 V(суміші)=200мл. V(повітря)=500млφ(О2)=20%˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗φ(СН4)- ?φ(Н2)- ?φ(СО2)- ?Розв’язання

Дано : DH2(CH4,H2,CO2)=8,0 V(суміші)=200мл. V(повітря)=500млφ(О2)=20%˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗φ(СН4)- ?φ(Н2)- ?φ(СО2)- ?Розв’язання1. Обчислюємо молярну масу суміші газів: М(суміші)=8,0 ∙2=16г/моль;М(СН4)=16г/моль;М(Н2)=2г/моль;М(СО2)=44г/моль.

Дано : DH2(CH4,H2,CO2)=8,0 V(суміші)=200мл. V(повітря)=500млφ(О2)=20%˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗φ(СН4)- ?φ(Н2)- ?φ(СО2)- ?Розв’язання1. Обчислюємо молярну масу суміші газів: М(суміші)=8,0 ∙2=16г/моль;М(СН4)=16г/моль;М(Н2)=2г/моль;М(СО2)=44г/моль. 2. Припустимо,що 1 моль суміші містить х моль СН4 ,у моль Н2 та (1-х-у)моль СО2. Тоді 16=16х+2у+44(1-х-у) ,28х+42у=28.

Дано : DH2(CH4,H2,CO2)=8,0 V(суміші)=200мл. V(повітря)=500млφ(О2)=20%˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗φ(СН4)- ?φ(Н2)- ?φ(СО2)- ?Розв’язання3. Складаємо рівняння хімічних реакцій:х моль 2х моль. СН4 + 2 О2 = СО2 + 2 Н2 О (1)у моль 0,5у моль 2 Н2 +О2 = 2 Н2 О (2)4. На спалювання суміші витратили V(О2)=500∙0,2=100мл. Обчислюємо кількість речовини вихідної суміші та кисню:п(суміші)=0,2л : 22,4л/моль==0,0089моль.n(O2)=0,1л : 22,4л/моль= =0,0045моль.

Дано : DH2(CH4,H2,CO2)=8,0 V(суміші)=200мл. V(повітря)=500млφ(О2)=20%˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗φ(СН4)- ?φ(Н2)- ?φ(СО2)- ?Розв’язання. На спалювання 0,0089моль суміші витратили 0,0045моль О2. На спалювання 1 моль вихідної суміші –х моль О2. 0,0045х = -------------- =0,5 моль кисню. 0,0089

Дано : DH2(CH4,H2,CO2)=8,0 V(суміші)=200мл. V(повітря)=500млφ(О2)=20%˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗φ(СН4)- ?φ(Н2)- ?φ(СО2)- ?Розв’язання. На спалювання 0,0089моль суміші витратили 0,0045моль О2. На спалювання 1 моль вихідної суміші –х моль О2. 0,0045х = -------------- =0,5 моль кисню. 0,0089 За рівнянням (1), на спалювання х моль метану витратиться 2х моль О2, а за рівнянням (2), на спалювання у моль Н2 витратиться 0,5у моль О2. Складаємо систему рівнянь :

Дано : DH2(CH4,H2,CO2)=8,0 V(суміші)=200мл. V(повітря)=500млφ(О2)=20%˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗φ(СН4)- ?φ(Н2)- ?φ(СО2)- ?Розв’язання. Складаємо систему рівнянь : 2х+0,5у=0,5; x=0,1; 28х+42у=28; y=0,6. 2х=0,5-0,5у 28х=28-42у 2х=0,5-0,5у 2х=2-3у 0,5-0,5у=2-3у у=0,6 2х=2-3∙0,6 х=0,1

Дано : DH2(CH4,H2,CO2)=8,0 V(суміші)=200мл. V(повітря)=500млφ(О2)=20%˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗φ(СН4)- ?φ(Н2)- ?φ(СО2)- ?Розв’язання. V(СН4)=0,1∙200=20мл;V(Н2)=0,6∙200=120мл.φ(Н2)=120мл:200мл=0,6 або 60%.φ(СН4)=20мл:200мл=0,1 або 10%.φ(СО2)=60мл:200мл=0,3 або 30%. Відповідь: φ(Н2)=60%; φ(СН4)=10% ;φ(СО2)=30%.