Объемная доля водорода в смеси после реакции горения
Смесь водорода и кислорода общим объёмом 15,68 л поместили в реактор и взорвали. После реакции остался непрореагировавший водород объёмом 5,6 л. Найдите объёмную долю водорода в исходной смеси. Все объёмы приведены к нормальным условиям.
Дано
`V_text{исх.}(смеси) = 15.68 text{ л}`
`V_text{ост.}(H_2) = 5.6 text{ л}`
Найти
`φ_text{исх.}(H_2) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции горения водорода:
`2H_2 + O_2 = 2H_2O`
Объём прореагировавшей смеси:
`V_text{прореаг.}(смеси) = V_text{исх.}(смеси) - V_text{ост.}(H_2) = 15.68 - 5.6 = 10.08 text{ л}`
По уравнению реакции два объёма водорода реагируют с одним объёмом кислорода, поэтому объём кислорода в три раза меньше объёма прореагировавшей смеси:
`V(O_2) = (V_text{прореаг.}(смеси))/3 = (10.08)/3 = 3.36 text{ л}`
Найдём объём водорода в исходной смеси:
`V_text{исх.}(H_2) = V_text{исх.}(смеси) - V(O_2) = 15.68 - 3.36 = 12.32 text{ л}`
Вычислим объёмную долю водорода в исходной смеси:
`φ_text{исх.}(H_2) = (100*V_text{исх.}(H_2))/(V_text{исх.}(смеси)) = (100*12.32)/15.68 = 78.57%`
Ответ
`φ_text{исх.}(H_2) = 78.57%`