Каков состав полученной смеси в молярных долях, если мы смешали 0.5 л оксида азота (2) и 3 л воздуха, и весь оксид азота (2) превратился в оксид азота (4)?

Химия 9 класс Химические реакции и стехиометрия состав смеси молярные доли оксид азота смешивание газов химические реакции расчет молярных долей оксид азота (2) оксид азота (4) газовые смеси химия 9 класс Новый

Чтобы определить состав полученной смеси в молярных долях, давайте рассмотрим шаги, которые нам нужно выполнить:

1. Определим количество молей оксида азота (II) и воздуха.
• Объем оксида азота (II) = 0.5 л.
• Объем воздуха = 3 л.
• При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22.4 л. Таким образом, можно рассчитать количество молей:
• Количество молей NO (оксид азота (II)) = 0.5 л / 22.4 л/моль = 0.0223 моль.
• Количество молей воздуха = 3 л / 22.4 л/моль = 0.1339 моль.
2. Рассмотрим реакцию между оксидом азота (II) и кислородом из воздуха.
• Реакция: 2 NO + O2 → 2 NO2 (оксид азота (IV)).
• Из уравнения видно, что 2 моля NO реагируют с 1 молем O2, чтобы образовать 2 моля NO2.
• Таким образом, 0.0223 моль NO потребует 0.01115 моль O2 (0.0223 моль NO / 2).
3. Определим, сколько молей O2 у нас есть в воздухе.
• Состав воздуха: примерно 21% кислорода.
• Количество молей O2 в воздухе = 0.1339 моль * 0.21 = 0.0283 моль.
4. Сравним количество O2, необходимое для реакции, с тем, что у нас есть.
• Нам нужно 0.01115 моль O2, а у нас есть 0.0283 моль O2. Значит, кислорода достаточно для реакции.
5. Определим количество образовавшегося NO2 и оставшегося воздуха.
• По уравнению реакции, 0.0223 моль NO даст 0.0223 моль NO2 (так как 2 моль NO дают 2 моль NO2).
• Общее количество молей в смеси после реакции: 0.0223 моль NO2 + (0.1339 моль воздуха - 0.01115 моль O2) = 0.0223 моль NO2 + 0.12275 моль воздуха.
6. Теперь найдем общее количество молей в смеси.
• Общее количество молей = 0.0223 моль NO2 + 0.12275 моль воздуха = 0.14505 моль.
7. Теперь найдем молярные доли компонентов.
• Молярная доля NO2 = 0.0223 моль / 0.14505 моль = 0.153.
• Молярная доля воздуха = 0.12275 моль / 0.14505 моль = 0.847.

Итак, состав полученной смеси в молярных долях:

• NO2: 0.153
• Воздух: 0.847