Химия

8 класс
Вопрос
В лаборатории размерами $10 \times 5 \times 3,5$ м горит 5 газовых горелок. Каждая из горелок расходует $0,4 м^3$ светильного газа в час. Светильный газ имеет следующий состав: 55 % водорода, 30 % метана, 7 % окиси углерода, 4 % этилена, 2 % двуокиси углерода, 2 % азота (по объему). Первоначально воздух содержал 79 % азота и 21 % кислорода (по объему). Вычислите, каким станет состав воздуха в лаборатории через 30 мин, если помещение не будет вентилироваться и температура внутри него не изменится.
Ответ


За полчаса в горелках будет сожжено $(5 \cdot 0,4) : 2 = 1 м^3$ светильного газа. В нем содержится $0,55 м^3$ водорода, $0,3 м^3$ метана, $0,07 м^3$ окиси углерода, $0,04 м^3$ этилена, а также $0,02 м^3$ углекислого газа и $0,02 м^3$ азота, которые не участвуют в горении

$2H_2 + O_2 = 2H_2O$.

На сгорание $0,55 м^3$ водорода расходуется $0,275 м^3$ кислорода, при этом образуется $0,55 м^3$ водяных паров (в пересчете на нормальные условия).

$CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O$.

На сгорание $0,3 м^3$ метана должно быть затрачено $0,6 м^3$ кислорода, при этом получается $0,3 м^3$ двуокиси углерода и $0,6 м^3$ паров воды.

$2CO + O_2 = 2CO_2$,

при сгорании $0,07 м^3$ окиси углерода израсходуется $0,035 м^3$ кислорода и образуется $0,07 м^3$ двуокиси углерода.

$C_2H_4 + 3O_2 = 2CO_2 + 2H_2O$,

для сгорания $0,04 м^3$ этилена потребуется $0,12 м^3$ кислорода, при этом получится $0,08 м^3$ двуокиси углерода и $0,08 м^3$ паров воды.

В целом для сгорания $1 м^3$ светильного газа необходимо затратить $0,275 + 0,6 + 0,035 + 0,12 = 1,03 м^3$ кислорода, а в состав воздуха в лаборатории войдет $0,3 + 0,07 + 0,08 + 0,02 = 0,47 м^3$ двуокиси углерода, $0,55 + 0,6 + 0,08 = 1,23 м^3$ паров воды и 0,02 м^3 азота (из газа).
До начала работы в помещении было $10 \cdot 5 \cdot 3,5 = 175 м^3$ воздуха, в котором содержалось $175 \cdot 0,21 = 36,75 м^3$ кислорода и $175 \cdot 0,79 = 138,25 м^3$ азота.

Через полчаса работы состав воздуха изменится:
кислорода будет $36,75 - 1,03 = 35,72 м^3$,
азота - $138,25 + 0,02 = 138,27 м^3$,
двуокиси углерода - $0,47 м^3$,
паров воды - $1,23 м^3$.
Всего - $175,69 м^3$.

Процентное содержание газов при этом:
кислород - $(NULL,72-100) : 175,69 = 20,33$ %,
азот - $(138 \cdot 27 \cdot 100) : 175,69 = 78,71$ %,
двуокись углерода - $(NULL,47 \cdot 100) : 175,69 = 0,26$ %,
пары воды - $(NULL,23 \cdot 100) : 175,69 = 0,70$ %.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Даны три элемента: $A$, $B$ и $C$. Простые вещества $A$ и $B$ при нагревании до высокой температуры образуют между собой соединение, которое гидролизуется водой с выделением горючего газа, обладающего неприятным запахом. Элементы $A$ и $C$ образуют соединение, которое принадлежит к числу наиболее твердых веществ. Элементы $B$ и $C$ образуют газ, растворимый в воде, причем в растворе этого соединения лакмус приобретает красную окраску. Соединение всех трех элементов представляет бесцветную, растворимую в воде соль, которая гидролизуется в водном Растворе. Назовите элементы $A, B$ и $C$. Напишите уравнения реакций, упомянутых в задаче. Расскажите более подробно об этих элементах и их соединениях.
8 класс Химия Средняя
Какие массы растворов с массовыми долями гидроксида натрия 0,4 и 0,15 необходимо смешать для получения 500 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 30%?
8 класс Химия Средняя
Неизвестный металл массой 13 г обработали избытком разбавленного раствора азотной кислоты. К полученному раствору добавили избыток горячего раствора гидроксида калия; при этом выделилось 1,12 л газа (измеренного при н. у.). Какой металл был растворен в азотной кислоте?
8 класс Химия Средняя
Какую массу оксида серы(VI) надо растворить в растворе $H_{2}SO_{4}$ ($\omega = 91,0$ %) массой 100 г, чтобы получить олеум ($\omega = 30$ %).
8 класс Химия Средняя
Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 40 до 200 $^{ \circ} С$, если принять, что температурный коэффициент скорости равен 2.
8 класс Химия Средняя
При взаимодействии 31 г фосфора с хлором выделилось 400 кДж теплоты, и образовалась смесь хлоридов фосфора (III) и (V). Определите объем прореагировавшего хлора (н.у.), если теплоты образования хлорида фосфора (III) и хлорида фосфора (V) равны 318 и 455 кДж/моль соответственно.
8 класс Химия Средняя
Ниже приведены схемы уравнении реакции между веществами, в состав которых входят атомы химических элементов А, Б, В, Г: $A_{2} + Б_{2} \rightarrow A_{3}P$ (1) $A_{3}Б + B_{2} \rightarrow A_{2}B + PB$ (2) $A_{3}Б + B_{2} \rightarrow$ (3) $БB + B_{2} \rightarrow$ (4) $A_{2}B + B_{2} +БB_{2} \rightarrow$ (5), $A_{2}B + БB_{2} \rightarrow$ (6) $Г + AБB_{3} \rightarrow Г (БB_{3})_{2} + БB + A_{2}B$ (7) $Г + AБB_{3} \rightarrow Г (БB_{3})_{2} + БB_{2} + A_{2}B$ (8) $Г (БB_{3})_{2} \overset {t^{ \circ }}{ \rightarrow } ГB + B_{2} + БB_{2}$ (9) $ГB + AБB_{3} \rightarrow$ (10) Что собой представляют эти элементы? Заменив буквенные обозначения элементов на их символы, написать уравнения приведенных реакций. Ответ обосновать.
8 класс Химия Средняя
Оксалат натрия получали нагреванием технического формиата натрия, загрязненного карбонатом натрия. Для определения содержания щавелевокислого и углекислого натрия в образовавшейся после реакции смеси 1,0 г полученного технического оксалата обработали избытком концентрированной серной кислоты. В результате реакции выделилось 322,0 мл газа (при нормальных условиях). Другой образец того же технического оксалата натрия массой 0,75 г использовали для определения нормальности раствора двухромовокислого калия. Для полного завершения реакции, которая происходила в присутствии серной кислоты, потребовалось 50 мл раствора двухромовокислого калия. а. Объясните, почему в техническом оксалате натрия содержится карбонат. б. Напишите уравнения названных процессов. в. Вычислите процентное содержание $Na_2CO_3$ и $Na_2C_2O_4$ в техническом оксалате натрия. г. Вычислите нормальность раствора двухромовокислого калия, использованного для титрования.
8 класс Химия Средняя
В 1,55 л 0,1 М раствора фтороводородной кислоты содержится $1,02 \cdot 10^{23}$ непродиссоциированных молекул и ионов. Рассчитайте степень диссоциации кислоты.
8 класс Химия Средняя
Раствор смеси муравьиной и уксусной кислот вступил во взаимодействие с 0,77 г магния. Продукты сгорания такого же количества смеси пропустили через трубку с безводным сульфатом меди. Масса трубки увеличилась на 1,8 г. Вычислите молярное соотношение кислот в исходном растворе.
8 класс Химия Средняя