дано:
- общий объем смеси (угарного газа и метана): 5 л (н.у.)
- объем кислорода, использованного для сгорания: 4 л (н.у.)
найти:
объемы угарного газа и метана в исходной смеси.
решение:
1. Рассмотрим уравнения реакций сгорания:
- Для угарного газа (CO): 2CO + O2 → 2CO2
- Для метана (CH4): CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
2. Определим потребление кислорода для каждой реакции:
- Из уравнения сгорания угарного газа видно, что на 2 моля CO требуется 1 моль O2, то есть 1 моль CO требует 0,5 моль O2.
- Для метана 1 моль CH4 требует 2 моля O2.
3. Обозначим объем угарного газа как V(CO) и объем метана как V(CH4). Тогда:
V(CO) + V(CH4) = 5 л (всего)
Для кислорода:
0,5 * V(CO) + 2 * V(CH4) = 4 л (по потреблению кислорода)
4. Имеем систему уравнений:
1) V(CO) + V(CH4) = 5
2) 0,5 * V(CO) + 2 * V(CH4) = 4
5. Из первого уравнения выразим V(CO):
V(CO) = 5 - V(CH4).
6. Подставим V(CO) во второе уравнение:
0,5 * (5 - V(CH4)) + 2 * V(CH4) = 4.
7. Упростим уравнение:
2,5 - 0,5 * V(CH4) + 2 * V(CH4) = 4,
2,5 + 1,5 * V(CH4) = 4,
1,5 * V(CH4) = 4 - 2,5,
1,5 * V(CH4) = 1,5,
V(CH4) = 1 л.
8. Теперь можем найти V(CO):
V(CO) = 5 - V(CH4) = 5 - 1 = 4 л.
ответ:
Объем угарного газа в исходной смеси составляет 4 л, объем метана – 1 л.