Задача на смесь газов

[sheyenne]

Смесь бутадиена-1,3, пропена и водорода имеет массу 5,82 г  и занимает при н.у. объем, равный 9,184 л. После полного гидрирования углеводородов водородом, содержащимся в смеси, ее объем уменьшился на 2,24 л. Найдите массовые доли компонентов смеси после реакции.

Изменено 24 Мая, 2019 в 14:27 пользователем sheyenne

[M_GM]

Пусть бутадиена в смеси х моль, пропена у моль, водорода z моль

Количество вещества смеси n = V/VM = 9,184/22,4 = 0,41 моль

Уравнение 1: x+y+z = 0,41

Молярные массы:  бутадиена 54 г/моль, пропена 42 г/моль, водорода 2 г/моль

Находим массу каждого газа и массу смеси:

Уравнение 2: 54x+42y+2z = 5,82

По уравнениям реакций (уравнения реакций пиши самостоятельно)

для реакции с водородом бутадиен расходует 2х моль водорода, пропен у моль водорода

Всего израсходовано водорода 2,24 л, т.е. 0,1 моль

Уравнение 3: 2x+y = 0,1 моль

Решаешь систему трех уравнений с 3 неизвестными
и находишь х, у, z - исходный состав смеси

После реакции смесь содержит остатки водорода и ... (см. свои уравнения реакций)

Считаешь их массы и находишь массовые доли

 

Изменено 24 Мая, 2019 в 16:59 пользователем M_GM

[Иван1978]

опечаточка... п-п-п полярные массы. исправили.

Изменено 24 Мая, 2019 в 17:09 пользователем Иван1978

[sheyenne]

40 минут назад, M_GM сказал:

Пусть бутадиена в смеси х моль, пропена у моль, водорода z моль

Количество вещества смеси n = V/VM = 9,184/22,4 = 0,41 моль

Уравнение 1: x+y+z = 0,41

Молярные массы:  бутадиена 54 г/моль, пропена 42 г/моль, водорода 2 г/моль

Находим массу каждого газа и массу смеси:

Уравнение 2: 54x+42y+2z = 5,82

По уравнениям реакций (уравнения реакций пиши самостоятельно)

для реакции с водородом бутадиен расходует 2х моль водорода, пропен у моль водорода

Всего израсходовано водорода 2,24 л, т.е. 0,1 моль

Уравнение 3: 2x+y = 0,1 моль

Решаешь систему трех уравнений с 3 неизвестными
и находишь х, у, z - исходный состав смеси

После реакции смесь содержит остатки водорода и ... (см. свои уравнения реакций)

Считаешь их массы и находишь массовые доли

 

Если решать такую систему, x и z получаются отрицательными.

[M_GM]

Действительно. Значит модель была неверна (или опечатка в условии)

Модель состояла в том, что водород был в избытке и полностью прогидрировал газы

Попробуем, применить обратную модель - водород был в недостатке,

полностью вступил в реакцию, значит его было в смеси 0,1 моль.

Остальные 0,31 моль - бутадиен и пропен

[sheyenne]

1 минуту назад, M_GM сказал:

Действительно. Значит модель была неверна (или опечатка в условии)

Модель состояла в том, что водород был в избытке и полностью прогидрировал газы

Попробуем, применить обратную модель - водород был в недостатке,

полностью вступил в реакцию, значит его было в смеси 0,1 моль.

Остальные 0,31 моль - бутадиен и пропен

Нет, в ответах указана массовая доля водорода, бутана и пропана, так что он точно не весь прореагировал

[M_GM]

Не может быть в смеси 0,31 моль - бутадиен и пропен - даже для пропена масса будет много больше 5 г.

Тогда (я думаю) что в условии ошибка. А какие ответы?

Изменено 24 Мая, 2019 в 17:57 пользователем M_GM

[sheyenne]

4 минуты назад, M_GM сказал:

Тогда (я думаю) что в условии ошибка. А какие ответы?

Бутана - 54,86%, пропана - 35,68%, водорода - 9,46%

[M_GM]

Тогда получается, что в итоговой смеси бутана 0,055 моль, пропана 0,047 моль

На их получение должно было израсходоваться 0,11 и 0,047 моль водорода,

в сумме 0,157 моль или 3,52 л - на столько должен уменьшиться объем смеси -
явная нестыковка с условием задачи

[sheyenne]

2 минуты назад, M_GM сказал:

Тогда получается, что в итоговой смеси бутана 0,055 моль, пропана 0,047 моль

На их получение должно было израсходоваться 0,11 и 0,047 моль водорода,

в сумме 0,157 моль или 3,52 л - на столько должен уменьшиться объем смеси -
явная нестыковка с условием задачи

Вот да, я уже как только не решала, всегда х отрицательный.