Question

К смеси метана и азота объёмом 50мл добавили 100мл кислорода и смесь сожгли. После окончания реакции и доведение до начальных условий объём газов составил 78мл. Определить молочную долю метана и азота в смеси.

Answer 1

Ответ:

72% метана
28% азота

Объяснение:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
Кислород находится в избытке -- объём метана не превышает 50 мл, объём кислорода вдвое больше, чего достаточно для полного сгорания. Азот с кислородом в данных условиях не реагирует.
Вода жидкость, и её объёмом можно пренебречь. По уравнению реакции при сгорании 1 мл метана поглощается 2 мл кислорода и образуется 1 мл углекислого газа.
Пусть объём метана (а соответственно и CO2) -- x, объём азота -- y. Тогда
x + y = 50
x + y + 100 - 2x = 78 <--> -x + y = -22
Решая эту систему, находим x = 36 и y = 14. Поскольку объёмная и мольная доли для газовых смесей равны, то
36 мл / 50 мл = 72% метана
14 мл / 50 мл = 28% азота