Каков состав равновесной смеси в объемных процентах, если произошла реакция части оксида серы(4) и образовалась газовая

Цветочек

18

Для решения этой задачи, нам нужно учесть химическую реакцию и использовать информацию о плотности газовой смеси.

Первым шагом, давайте запишем балансированное уравнение реакции оксида серы(4):

SO4 + 2H2 -> H2S + 4O2

Исходя из этой реакции, мы видим, что одна молекула SO4 реагирует с двумя молекулами H2, образуя одну молекулу H2S и четыре молекулы O2.

Теперь рассмотрим уравнение перевода между плотностями газовых смесей их составом:

dH2S / d0 = (v1 * d1 + v2 * d2) / (v1 + v2)

где:
dH2S - плотность газовой смеси после реакции,
d0 - исходная плотность газовой смеси,
v1 и v2 - объемные проценты соответствующих газовых компонентов (в нашем случае H2 и O2),
d1 и d2 - плотности соответствующих газовых компонентов (dH2 и dO2).

Мы знаем, что плотность dH2 превышает исходную плотность на 25%. Это означает, что:

dH2 = d0 + 0.25 * d0 = 1.25 * d0

Теперь, используя известные значения, мы можем переписать уравнение перевода плотностей:

dH2S / d0 = (v1 * 1.25 * d0 + 4 * v2 * d2) / (v1 + 4 * v2)

Так как мы ищем состав равновесной смеси в объемных процентах, можно положить общий объем равным 100:

v1 + 4 * v2 = 100

Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными (v1 и v2). Мы можем решить эту систему уравнений используя метод подстановки или метод исключения.

Я решу систему уравнений методом подстановки. Заменим v1 во втором уравнении:

v1 = 100 - 4 * v2

Теперь, подставим это значение v1 в первое уравнение:

dH2S / d0 = (1.25 * d0 * (100 - 4 * v2) + 4 * v2 * d2) / (100 - 3 * v2)

Теперь мы имеем уравнение с одной неизвестной (v2). Мы можем решить это уравнение, подставив значения плотностей и известные значения объемных процентов.

Пожалуйста, предоставьте значения плотности d2 и исходной плотности d0.