Задача с области 2001


помогите решить

1)Есть формула n=PV/RT
Из формулы следует что если давление реакционной смеси уменьшается на 20%, то количесво вещества уменьшается на столько же.(если температура не меняется)
2)ты можешь взять n(общ.)=1 моль , n(конеч.)=1-0.2=0.8моль
3)надо взять n(прореагировал)=х моль
4)надо составить уравнение где
n(конеч)=n(SO2)-2x+n(O2)-x+n(SO3)
5)x=0.2моль и ты дальше находишь количество вещества всех вещей в конечной смеси

3 симпатии

у меня ответ правильно вышел спасибо, но почему мы берем что

Разве не будет так: давление уменьшилось в 20% то объем увеличится на 20% , так как в PV=nRT если уменьшить давление(в начале было 1 атм) на 20% то P=0.8 то придется увеличивать объем чтобы это равнялось nRT?

1 симпатия

Здесь не надо использовать уравнение Менделеева-Клайперона (в явном виде), изменение давления происходит за счет изменения количества газов (объем постоянный, потому что реакция проходит в замкнутом сосуде). В этой задаче надо лишь знать, что при одинаковых условиях, все газы имеют одинаковый молярный объем V_\text{m}. Из этого следует, что если одного газа содержится 50% по объему, то и 50% от всего количества относится к нему, ровно как и 50% всего давления. Запишем реакцию и, как было предложено, обозначим за x какое-то изменение в ходе реакции, а именно изменение в давлении кислорода.

\ce{2SO2 + O2 -> 2SO3}

Если начальное давление обозначить за p_0, можно записать, что начальные давления \ce{SO2} и \ce{O2} были по \frac{1}{2}p_0. В ходе реакции прореагировало сколько-то кислорода и его давление уменьшилось на x, тогда конечное давление кислорода будет \frac{1}{2}p_0 - x. Как мы поняли из первого абзаца, давление газа пропорционально его количеству, поэтому давление \ce{SO2} уменьшится на 2x, а давление \ce{SO3} увеличится на 2x. Тогда мы имеем несколько равенств:

\begin{aligned} p_f(\ce{O2}) &= \frac{1}{2}p_0 - x \\ p_f(\ce{SO2}) &= \frac{1}{2}p_0 - 2x \\ p_f(\ce{SO3}) &= 2x. \end{aligned}

Сумма этих давлений будет равна общему давлению после реакции, которое по условию равно 0.8p_0.

p_f = p_0 - x = 0.8 p_0 \implies x = 0.2 p_0

Общее давление — 0.8p_0. Давления отдельных компонентов системы можно выразить через p_0. Поделив на общее давление получим их процентное соотношение по объему.

3 симпатии