Какова объёмная доля (в %) угарного газа (СО) в смеси, состоящей из 5 моль СО и СО2, если на полное сгорание этой смеси расходуется 44.8 литров кислорода (О2) при нормальных условиях?

Химия 11 класс Реакции горения и расчёты по газам объёмная доля угарного газа смесь угарного газа и СО2 сгорание смеси моль угарного газа кислород при сгорании химические реакции нормальные условия расчет объемной доли Новый

Для решения данной задачи сначала необходимо определить, сколько моль кислорода (О2) расходуется на сгорание угарного газа (СО) и углекислого газа (СО2). Затем мы сможем найти объемную долю угарного газа в смеси.

Шаг 1: Запишем уравнения реакций сгорания.

• Сгорание угарного газа (СО):
• 2CO + O2 → 2CO2
• Сгорание углекислого газа (СО2) не требует кислорода, так как он уже является продуктом сгорания угарного газа.

Шаг 2: Найдем, сколько моль кислорода требуется для сгорания угарного газа.

Из уравнения видно, что на 2 моля угарного газа требуется 1 моль кислорода. Следовательно, на 1 моль угарного газа потребуется 0.5 моль кислорода.

Шаг 3: Обозначим количество моль угарного газа и углекислого газа в смеси.

У нас есть 5 моль смеси, но мы не знаем, сколько из них угарного газа (nCO) и сколько углекислого газа (nCO2). Обозначим:

• nCO - количество моль угарного газа
• nCO2 - количество моль углекислого газа

Тогда:

nCO + nCO2 = 5 моль

Шаг 4: Найдем общее количество моль кислорода, которое было использовано.

Из условия задачи нам известно, что на полное сгорание смеси расходуется 44.8 литра кислорода. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 литра, следовательно:

Количество моль кислорода = 44.8 л / 22.4 л/моль = 2 моль.

Шаг 5: Запишем уравнение для кислорода.

Так как на 1 моль угарного газа требуется 0.5 моль кислорода, то для nCO моль угарного газа потребуется:

0.5 * nCO моль О2.

Таким образом, у нас есть уравнение:

0.5 * nCO = 2 моль.

Отсюда:

nCO = 2 моль / 0.5 = 4 моль.

Шаг 6: Найдем количество моль углекислого газа.

Подставим значение nCO в уравнение для смеси:

4 моль + nCO2 = 5 моль.

Следовательно:

nCO2 = 5 моль - 4 моль = 1 моль.

Шаг 7: Найдем объемную долю угарного газа в смеси.

Объемная доля угарного газа (СО) рассчитывается по формуле:

Объемная доля (СО) = (nCO / (nCO + nCO2)) * 100%

Подставим найденные значения:

Объемная доля (СО) = (4 моль / (4 моль + 1 моль)) * 100% = (4/5) * 100% = 80%.

Ответ: Объемная доля угарного газа (СО) в смеси составляет 80%.