Номер 6, страница 112 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 3. Дисперсные системы и растворы. Параграф 16. Растворы. Концентрация растворов и способы её выражения - номер 6, страница 112.

Условие.

6. Соотношение объёмов оксида углерода(II) и водорода в синтез-газе составляет 1 : 3. Определите мольную долю водорода в синтез-газе.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Смесь газов (синтез-газ): оксид углерода(II) (CO) и водород (H₂)

Соотношение объёмов $V(CO) : V(H_2) = 1 : 3$

Найти:

Мольную долю водорода $\chi(H_2)$ - ?

Решение:

Согласно закону Авогадро, при одинаковых температуре и давлении объёмы газов прямо пропорциональны их количествам вещества (числу молей). Это означает, что соотношение объёмов газов в смеси равно соотношению их количеств вещества.

$\frac{V(CO)}{V(H_2)} = \frac{n(CO)}{n(H_2)} = \frac{1}{3}$

Пусть количество вещества оксида углерода(II) в смеси равно $\text{x}$ моль, то есть $n(CO) = x$. Тогда количество вещества водорода будет в 3 раза больше, то есть $n(H_2) = 3x$.

Общее количество вещества в газовой смеси ($n_{общ}$) равно сумме количеств вещества её компонентов:

$n_{общ} = n(CO) + n(H_2) = x + 3x = 4x$

Мольная доля компонента ($\chi$) в смеси определяется как отношение количества вещества этого компонента к общему количеству вещества в смеси. Найдём мольную долю водорода:

$\chi(H_2) = \frac{n(H_2)}{n_{общ}} = \frac{3x}{4x} = \frac{3}{4} = 0,75$

Мольную долю можно также выразить в процентах:

$0,75 \times 100\% = 75\%$

Ответ: мольная доля водорода в синтез-газе составляет 0,75 (или 75%).