Чтобы определить, какой газ является неизвестным, давайте разберем задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Определим молярную массу N₂.

Молярная масса азота (N) составляет примерно 14 г/моль. Так как молекула азота состоит из двух атомов, молярная масса N₂ будет:

• 14 г/моль * 2 = 28 г/моль.

Шаг 2: Определим соотношение газов в смеси.

В условии задачи указано, что соотношение N₂ и неизвестного газа составляет 1:2. Это значит, что на одну часть N₂ приходится две части неизвестного газа.

Шаг 3: Выразим молярную массу смеси.

Обозначим молярную массу неизвестного газа как M. Тогда общее количество газа в смеси можно выразить следующим образом:

• 1 часть N₂ + 2 части неизвестного газа = 1 + 2 = 3 части.

Теперь найдем среднюю молярную массу смеси. Она рассчитывается по формуле:

• Молярная масса смеси = (молярная масса N₂ * доля N₂ + молярная масса неизвестного газа * доля неизвестного газа) / общее количество частей.

Подставим известные значения:

• Молярная масса смеси = (28 г/моль * 1 + M * 2) / 3.

Согласно условию задачи, молярная масса смеси равна 20 г/моль. Запишем уравнение:

• (28 + 2M) / 3 = 20.

Шаг 4: Решим уравнение.

Умножим обе стороны уравнения на 3:

• 28 + 2M = 60.

Теперь вычтем 28 из обеих сторон:

• 2M = 32.

Теперь разделим обе стороны на 2:

• M = 16 г/моль.

Шаг 5: Определим, какой газ соответствует молярной массе 16 г/моль.

Газ с молярной массой 16 г/моль - это метан (CH₄) или кислород (O₂). Однако, учитывая, что в смеси присутствует азот, скорее всего, мы имеем дело с углеводородом, таким как метан.

Ответ: Неизвестный газ - метан (CH₄), так как его молярная масса составляет 16 г/моль.