В сосуд объемом 1 л помещают кислород
Главная
- 0
В сосуд объемом 1 л помещают кислород массой 2 Г и азот массой 4 г. Какого давление смеси при температуре 274 К?
Ростислав Кулакин
Вопрос задан 29 сентября 2019 в
5 – 9 классы,  
Физика.
Комментариев (0)
Добавить
Отмена
2 Ответ (-а, -ов)
- По голосам
- По дате
- 0
Решение не сложное
P=(m1/M1+m2/M2)*((R*T)/V)
m1=2*10^-3
M1=32*10^-3
m2=4*10^-3
M2=28*10^-3
R=8.31
T=274
V=10^-3
Отмена
Агния Очеретнова
Отвечено 29 сентября 2019
Комментариев (0)
Добавить
Отмена
- 0
Решение. P=(m1/M1+m2/M2)*((R*T)/V); m1=2*10^-3; M1=32*10^-3; m2=4*10^-3; M2=28*10^-3; R=8,31; T=274; V=10^-3;
Отмена
Эльдар Шмараков
Отвечено 29 сентября 2019
Комментариев (0)
Добавить
Отмена
Ваш ответ
Источник
Команда “Газы!” была объявлена еще две недели назад. И что?! Легкие задачи порешали и расслабились?! Или вы думаете, что задачи на газы касаются только 28-х заданий ЕГЭ?! Как бы не так! Если газов пока еще не было в 34-х заданиях, это ничего не значит! Задач на электролиз тоже не было в ЕГЭ до 2018 года. А потом как врезали, мама не горюй! Обязательно прочитайте мою статью “Тайны задач по химии? Тяжело в учении – легко в бою!”. В этой статье очень подробно рассказывается о новых фишках на электролиз. Статья вызвала шквал самых разных эмоций у преподавателей химии. До сих пор мне и пишут, и звонят, и благодарят, и бьются в конвульсиях. Просто цирк с конями, в котором я – зритель в первом ряду.
Однако, вернемся к нашим баранам, вернее, Газам. Я прошла через огонь и воду вступительных экзаменов и знаю точно – хочешь завалить абитуриента, дай ему задачу на Газы. Почитайте на досуге сборник задач И.Ю. Белавина. Я процитирую одну такую “мозгобойню”, чтобы вам жизнь медом не казалась. Попробуйте решить.
И.Ю. Белавин, 2005, задача 229
“Два из трех газов (сероводород, водород и кислород) смешали и получили газовую смесь, плотность которой оказалась равной плотности оставшегося газа. Полученную газовую смесь вместе с равным ей объемом третьего газа под давлением поместили в замкнутый сосуд емкостью 4 л, содержавший азот при н.у. и нагревали при 600 С до окончания химических реакций, затем постепенно охладили. Определите массы веществ, содержавшихся в сосуде после охлаждения, если плотность газовой смеси в сосуде перед нагреванием равнялась 9,25г/л. (Ответ: m(S) = 7,5 г, m(SO2) = 15 г, m(Н2О) = 9 г)”
Ну как, решили? Нет?! А ваши репетиторы?! Извините, это был риторический вопрос. Кстати, мои ученики, абитуриенты 2003-2008 гг. такие задачи щелкали, как семечки, на экзаменах во 2-й медицинский (теперь РНИМУ им. Н.И. Пирогова). Надеюсь, вам понятно, что 34-м задачам ЕГЭ еще есть куда усложняться, perfectio interminatus est (нет предела совершенству), с газами нужно работать, работать и работать. Поэтому команду “Газы!” отменять рано. Итак, поехали!
Сегодня мы поговорим о газовых смесях, затронем понятие плотности газа (абсолютной и относительной), средней молярной массы, решим задачи: определение средней молярной массы и плотности газа по компонентам смеси и наоборот.
• Газовая смесь – смесь отдельных газов НЕ вступающих между собой в химические реакции. К смесям газов относятся: воздух (состоит из азота, кислорода, углекислого газа, водяного пара и др.), природный газ (смесь предельных и непредельных углеводородов, оксида углерода, водорода, сероводорода, азота, кислорода, углекислого газа и др.), дымовые газы (содержат азот, углекислый газ, пары воды, сернистый газ и др.) и др.
• Объемная доля – отношение объема данного газа к общему объему смеси, показывает, какую часть общего объема смеси занимает данный газ, измеряется в долях единицы или в процентах.
• Мольная доля – отношение количества вещества данного газа к общему количеству вещества смеси газов, измеряется в долях единицы или в процентах.
• Плотность газа (абсолютная) – определяется как отношение массы газа к его объему, единица измерения (г/л). Физический смысл абсолютной плотности газа – масса 1 л, поэтому молярный объем газа (22,4 л при н.у. t° = 0°C, P = 1 атм) имеет массу, численно равную молярной массе.
• Относительная плотность газа (плотность одного газа по другому) – это отношение молярной массы данного газа к молярной массе того газа, по которому она находится
• Средняя молярная масса газа – рассчитывается на основе молярных масс составляющих эту смесь газов и их объемных долей
Настоятельно рекомендую запомнить среднюю молярную массу воздуха Мср(в) = 29 г/моль, в заданиях ЕГЭ часто встречается.
Обязательно посетите страницу моего сайта “Изучаем Х-ОбХ-04. Закон Авогадро. Следствия из закона Авогадро. Нормальные условия. Молярный объем газа. Абсолютная и относительная плотность газа. Закон объемных отношений”и сделайте конспекты по теории. Затем возьмите бумагу и ручку и решайте задачи вместе со мной.
ВАНГУЮ: чует мое сердце, что ЕГЭ по химии 2019 года устроит нам газовую атаку, а противогазы не выдаст!
Задача 1
Определить плотность по азоту газовой смеси, состоящей из 30% кислорода, 20% азота и 50% углекислого газа.
Задача 2
Вычислите плотность по водороду газовой смеси, содержащей 0,4 моль СО2, 0,2 моль азота и 1,4 моль кислорода.
Задача 3
5 л смеси азота и водорода имеют относительную плотность по водороду 12. Определить объем каждого газа в смеси.
Несколько задач со страницы моего сайта
Задача 4
Плотность по водороду пропан-бутановой смеси равна 23,5. Определите объемные доли пропана и бутана
Задача 5
Газообразный алкан объемом 8 л (н.у.) имеет массу 14,28 г. Чему равна его плотность по воздуху
Задача 6
Плотность паров альдегида по метану равна 2,75. Определите альдегид
Ну как? Пошло дело? Если туго, вернитесь к задачам и решайте их самостоятельно до тех пор, пока не щелкнет! А для стимуляции – десерт в виде еще одной задачи И.Ю. Белавина на газы. Наслаждайтесь ее решением самостоятельно!
И.Ю. Белавин, 2005, задача 202
“Сосуд емкостью 5,6 л при н.у. заполнили метаном, затем нагрели до высокой температуры, в результате чего произошло частичное разложение метана. Определите массу образовавшейся сажи, если известно, что после приведения к нормальным условиям объем полученной газовой смеси оказался в 1,6 раза больше объема исходного метана, эта газовая смесь обесцвечивает бромную воду и имеет плотность по воздуху 0,2931. (Ответ: m(C) = 0,6 г)”
Задачи И.Ю. Белавина – это крутой драйв! Попробуйте порешать, и вы откажетесь от просмотра любых ужастиков, поскольку запасетесь адреналином надолго! Но нам нужно спуститься на землю к ЕГЭ, простому и надежному, как первый советский трактор. Кстати, у меня в коллекции припасено немало сюрпризов с газовыми фишками, собранными за все годы работы и бережно хранимыми. Думаю, пришло время сказать им: “И снова здравствуйте!”, поскольку ЕГЭ с каждым годом становится “все чудесатее и чудесатее”. Но это уже совсем другая история. Читайте мои статьи – и вы подстелите соломку под свою ЕГЭшную попу.
Вы готовитесь к ЕГЭ и хотите поступить в медицинский? Обязательно посетите мой сайт Репетитор по химии и биологии https://repetitor-him.ru. Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретического материала, познакомитесь с моими учениками, многие из которых уже давно работают врачами. Позвоните мне +7(903)186-74-55, приходите ко мне на курс, на бесплатные Мастер-классы “Решение задач по химии”. Я с удовольствием вам помогу.
Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова
Источник
региональная олимпиада по химии
Уровень1
Задача 1.1
При обработке 20 г смеси порошков Fe и Fe2O3 соляной кислотой выделилось 3.36 л газа (н.у.). Определите процентный состав исходной смеси.
Решение
Прежде всего, необходимо понять, за счет каких реакций происходит выделение газа. Напишем протекающие в системе химические реакции:
Fe+2HCl = FeCl2+H2 Fe2O3 + 6 HCl = 2 FeCl3+3 H2O
Таким образом, выделение газа происходит в результате реакции железа с соляной кислотой. Определим массу железа в исходной смеси:
n(Fe) = n(H2) = 0.15 моль m(Fe) = n(Fe)* M(Fe) = 0.15 моль 56 г/моль = 8.4 г
Тогда масса Fe2O3 в исходной смеси составляет:
m(Fe2O3) = 20 г – 8.4 г = 11.6 г
Процентное содержание компонентов в смеси:
Задача 2.1
Какой объем воздуха (н.у.) необходим для сгорания 240 т угля?
Решение Напишем реакцию горения угля: C+O2 = СО2
Чтобы узнать необходимое для горения количество воздуха, необходимо рассчитать количество кислорода, затраченного на горение угля. Из уравнения реакции следует, что на 1 моль углерода при горении расходуется 1 моль кислорода. Следовательно:
V(O2) = 2 * 107 моль * 22.4 л/моль = 4.48 * 108 л = 4.48 * 105 м3
Содержание кислорода в воздухе = 28 %. Следовательно, для сгорания 240 т угля необходимо:
Задача 3.1
Плотность смеси озона и кислорода по водороду равна 18. Найдите объемные доли газов в смеси.
Решение
Поскольку предлагается найти объемные доли газов в смеси, выгодно сделать следующее допущение:
Пусть общий объем смеси составляет 1 литр. Примем за х литров объем озона. Тогда объем кислорода составит (1- х) литров. Определим среднюю молярную массу газовой смеси:
Следовательно: М(смеси) = D(H2) * М(Н2) = 18 * 2 г/моль = 36 г/моль
С другой стороны, молярная масса смеси выражается из молярных масс газов:
Следовательно: 16х = 4; х = 0.25 л
Таким образом, в смеси находится 0.25 л озона. Общий объем смеси составляет 1 л, значит:
Задача 4.1
Имеется смесь аргона и водорода, помещенная в закрытый сосуд (н.у.). Рассчитайте парциальные давления газов в сосуде, если плотность смеси по кислороду равна 1.
Решение
На первых двух этапах задача полностью аналогична предыдущей.Рассчитаем молярную массу смеси газов: М(смеси) = D(О2) * М(О2) = 1 * 32 г/моль = 32 г/моль
Определим процентный состав газовой смеси. Пусть общий объем смеси составляет 1 литр. Примем за х литров объем аргона. Тогда объем водорода составит (1- х) литров.
Таким образом: 38х = 30; х = 0.79 л
Таким образом, в одном литре газа находится 0.79 л аргона и 0.21 л водорода. Поскольку по условию задачи газ находится при нормальных условиях, то общее давление в сосуде равно 1 атм. Следовательно:
Задача 5.1
Вычислить относительную молекулярную массу газовой смеси, содержащей равные массы неона, аргона и криптона.
Решение Для решения данной задачи необходимо определить молярное соотношение газов в смеси. Молярные массы газов составляют:
M(Ne) = 20 г/моль; M(Ar) = 40 г/моль; M(Kr) = 84 г/моль
Пусть в смеси находится по 84 г каждого газа. Рассчитаем количество молей газов в такой смеси:
На основании этих данных можно рассчитать среднюю молярную массу газовой смеси по формуле:
Находим ответ:
Уровень 2
Задача 1.2
Определите массу 22.4 л газовой смеси гелия, неона и аргона (н.у.), если на 1 атом гелия приходится 2 атома неона и 3 атома аргона.
Решение
Состав смеси задан в условии. Таким образом, можно найти количества молей газов в исходной смеси: n(He):n(Ne):n(Ar) = 1:2:3; n(He) + n(Ne) + n(Ar) = 22.4 л = 1 моль, следовательно: n(He) = 1/6 моль n(Ne) = 1/3 моль n(Ar) = 1/2 моль
Определим массу газовой смеси:
m(cмеси) = М(He)n(He) + M(Ne)n(Ne) + M(Ar)n(Ar) = 0.67 + 6.73 + 20 = 27.4 г
Задача 2.2
Объем смеси СО и О2 равен 200 мл (н.у.). После сгорания всего СО и приведения газа к н.у. объем смеси уменьшился до 150 мл. Во сколько раз уменьшится объем полученной смеси при пропускании ее через водный раствор КОН?
Решение Монооксид углерода в присутствии кислорода сгорает в соответствии с реакцией:
2 CО + O2 = 2 СО2
Пусть в исходной смеси было х мл СО. Тогда в ходе реакции было израсходовано х мл СО и х/2 мл О2 – всего 3/2 x мл газа. Образовалось только х мл СО2. Таким образом, в результате горения объем уменьшился на х/2 мл. Следовательно:
Откуда: х = 100 мл.
В исходной смеси было 100 мл СО и 100 мл О2. В результате реакции образовалась смесь, состоящая из 100 мл СО2 и 50 мл О2. При пропускании данной газовой смеси через водный раствор КОН происходит следующее:
О2 + KOH CO2 + 2 KOH = K2CO3 + H2O
В результате пропускания через раствор КОН углекислый газ прореагирует со щелочью. Таким образом, общий объем смеси составит 50 мл (О2).
Объем газа уменьшится в 3 раза.
Задача 3.2
Смесь равных объемов воздуха и водорода (масса водорода = 2 г) взорвали в замкнутом сосуде (V = 50 л). Определите парциальные давления газов в полученной смеси при температуре 453°С. (Содержанием аргона и др. газов в воздухе пренебречь, считая, что содержание СО2 в воздухе = 1%).
Решение Определим количества веществ в исходной смеси. По условию задачи были взяты равные объемы воздуха и водорода. Следовательно:
Зная количественный состав воздуха, находим содержание азота, кислорода и диоксида углерода в исходной смеси:
n(N2) = 0.71 моль; n(О2) = 0.28 моль; n(CO2) = 0.01 моль
При взрыве газов в сосуде происходит следующее:
2 Н2 + О2 = 2 Н2О
0.56 моль 0.28 моль 0.56 моль
Данная реакция протекает количественно, до полного израсходования одного из реагентов. Поскольку в исходной смеси находилось 1 моль водорода и 0.28 моль кислорода, то в результате взрыва образовалось 0.56 моль воды. В смеси осталось 0.44 моль водорода, не вступившего в реакцию. Таким образом, конечной смеси находится:
1. 0.56 моль Н2О
2. 0.44 моль Н2
3. 0.71 моль N2
4. 0.01 моль CO2
Всего в сосуде находится 1.72 моль газа. Рассчитаем общее давление в сосуде: pV=nRT
Парциальные давления газов в сосуде равны:
Задача 4.2
23 г смеси этана, этилена и ацетилена смешали с избытком кислорода и подожгли в замкнутом сосуде (V = 100 л). Полученную газовую смесь охладили до температуры = 250°С, при этом парциальное давление СО2 составило 0.6 атм. Какой объем водорода (н.у.) необходим для полного гидрирования исходной смеси?
Решение При решении данной задачи следует обратить внимание на то, что конечным продуктом гидрирования углеводородов, составляющих смесь, является этан:
С2H6 + H2 С2H4 + H2 = С2H6 + H2 С2H2 + H2 = С2H6 + H2
Определим, какое количество углерода содержалось в исходной смеси:
p(СО2)V = n(СО2)RT; T = 250°C = 423K; p(СО2) = 0.6 атм = 60.78 кПа
m(C) = n(С)*M(C)= 1.73 моль *12 г/моль = 20.76 г
Поскольку конечным продуктом при гидрировании является этан, то на основании массы углерода в смеси можно рассчитать массу этана, образовавшегося после гидрирования: х = 25.95 г
Таким образом, после полного гидрирования смеси ее масса составит 25.95 г. Масса исходной смеси составляет 23 г, следовательно, на гидрирование смеси требуется:
m(H2) = m(кон.) – m(нач.) = 25.95г – 23 г = 2.95 г водорода
Задача 5.2
Смесь СО, СН4 и С2Н6 с массовой плотностью по водороду 13 сожгли в избытке кислорода и пропустили через стеклянные трубки, содержавшие едкий кали и безводный сульфат меди. Масса первой трубки увеличилась на 66 г, а второй – на 36 г. Определите массы газов в исходной смеси.
Решение Пусть х – количество молей СО, у – количество молей СН4, z – количество молей С2Н6
Напишем протекающие в системе химические реакции:
СО + 2 О2 = СО2 СН4 + 3 О2 = СО2 + 2 Н2О С2Н6 + 7/2 О2 = 2 СО2 + 3 Н2О
Составляем систему уравнений с тремя неизвестными:
1. Масса трубки с КОН увеличилась на 66 г за счет поглощения СО2
СО2 + 2 КОН = К2СО3 + Н2О х + y + 2z= 1.5
2. Масса трубки с CuSO4 увеличилась за счет поглощения воды:
СuSО4 + 5 Н2O= СuSО4 * 5Н2O 2y+ 3z= 2
3. Плотность смеси по водороду равна 13. Следовательно:
M(смеси) = D(2)* M(H2) = 13 * 2 г/моль = 26 г/моль
Решая систему уравнений, находим: x = 0.25 y = 0.25 z = 0.5
Вычисляем массы газов: m(CO) = 0.25 моль * 28 г/моль = 7 г
m(CН4) = 0.25 моль * 16 г/моль = 4 г m(C2Н6) = 0.5 моль * 30 г/моль = 15 г
региональная олимпиада по химии
Уровень1
Задача 1.1
При обработке 20 г смеси порошков Fe и Fe2O3 соляной кислотой выделилось 3.36 л газа (н.у.). Определите процентный состав исходной смеси.
Задача 2.1
Какой объем воздуха (н.у.) необходим для сгорания 240 т угля?
Задача 3.1
Плотность смеси озона и кислорода по водороду равна 18. Найдите объемные доли газов в смеси.
Задача 4.1
Имеется смесь аргона и водорода, помещенная в закрытый сосуд (н.у.). Рассчитайте парциальные давления газов в сосуде, если плотность смеси по кислороду равна 1.
Задача 5.1
Вычислить относительную молекулярную массу газовой смеси, содержащей равные массы неона, аргона и криптона.
Уровень 2
Задача 1.2
Определите массу 22.4 л газовой смеси гелия, неона и аргона (н.у.), если на 1 атом гелия приходится 2 атома неона и 3 атома аргона.
Задача 2.2
Объем смеси СО и О2 равен 200 мл (н.у.). После сгорания всего СО и приведения газа к н.у. объем смеси уменьшился до 150 мл. Во сколько раз уменьшится объем полученной смеси при пропускании ее через водный
Задача 3.2
Смесь равных объемов воздуха и водорода (масса водорода = 2 г) взорвали в замкнутом сосуде (V = 50 л). Определите парциальные давления газов в полученной смеси при температуре 453°С. (Содержанием аргона и др. газов в воздухе пренебречь, считая, что содержание СО2 в воздухе = 1%).
Задача 4.2
23 г смеси этана, этилена и ацетилена смешали с избытком кислорода и подожгли в замкнутом сосуде (V = 100 л). Полученную газовую смесь охладили до температуры = 250°С, при этом парциальное давление СО2 составило 0.6 атм. Какой объем водорода (н.у.) необходим для полного гидрирования исходной смеси?
Задача 5.2
Смесь СО, СН4 и С2Н6 с массовой плотностью по водороду 13 сожгли в избытке кислорода и пропустили через стеклянные трубки, содержавшие едкий кали и безводный сульфат меди. Масса первой трубки увеличилась на 66 г, а второй – на 36 г. Определите массы газов в исходной смеси.
Своё Спасибо, еще не выражали..
Источник