Question

В герметичном сосуде находится воздух, в котором половина кислорода (по объёму) замещена на оксид азота(I). Сосуд нагрели до полного разложения оксида азота(I), а затем охладили до исходной температуры. Чему равна объёмная доля кислорода в полученной газовой смеси? При решении задачи примите, что в состав воздуха входят только азот (79,0 % по объёму) и кислород.

Answer 1

дано:  
- В воздухе 79,0 % по объему состоит из азота (N2).  
- Оставшиеся 21,0 % по объему – кислород (O2).  
- Половина кислорода замещена на оксид азота(I) (N2O).  

найти:  
Объемная доля кислорода в полученной газовой смеси после разложения N2O.

решение:  
1. Начнем с определения объемных долей компонентов в исходном воздухе. Пусть общий объем газа равен 100 объемам, тогда:
   - O2 = 21,0 объемов,
   - N2 = 79,0 объемов.

2. После замещения половины кислорода на оксид азота(I), объем кислорода и оксида будет:
   - Новый объем O2 = 21,0 / 2 = 10,5 объемов (заменено на N2O),
   - Объем N2O = 10,5 объемов.

3. Объем оставшегося кислорода после замещения:
   - Оставшийся O2 = 10,5 объемов.

4. Теперь поднимем вопрос о разложении оксида азота(I):
   N2O разлагается по реакции:
   2 N2O → 2 N2 + O2.

   По этой реакции 1 моль N2O дает 1 моль O2 и 2 моль N2. То есть 10,5 объемов N2O даст:
   - Объем N2 = 10,5 * 2 = 21 объем,
   - Объем O2 = 10,5 * 1 = 10,5 объемов.

5. Суммируем все компоненты после разложения:
   - Общий объем N2 = 79,0 + 21,0 = 100,0 объемов.
   - Общий объем O2 = 10,5 + 10,5 = 21,0 объемов.

6. Теперь найдем общий объем газовой смеси:
   Общий объем смеси = Объем N2 + Объем O2 = 100,0 + 21,0 = 121,0 объемов.

7. Найдем объемную долю кислорода в полученной газовой смеси:
   Объемная доля O2 = (Объем O2 / Общий объем смеси) * 100% = (21,0 / 121,0) * 100% ≈ 17,36%.

Ответ:  
Объемная доля кислорода в полученной газовой смеси составляет примерно 17,36 %.