Горизонты химииБанк олимпиадШкольный этап · 9 класс
Задание № 3
2023/24 · группа 1 · страница 5
Условие
Общее условие:
Бинарные газообразные соединения X и Y, состоящие из одних и тех же
элементов, смешали в закрытом сосуде в соотношении 2 к 1. Плотность
полученной газовой смеси при н.у. составила 1.73 г/л. Если смешать X и Y
в соотношении 1 к 2, плотность полученной газовой смеси по воздуху
составит 1.15.
Условие:
Определите компонент смеси с меньшей молярной массой.
Условие:
Запишите любую из возможных формул компонента смеси с меньшей
молярной массой.
Условие:
Запишите любую из возможных формул компонента смеси с большей
молярной массой.
Самопроверка
Ответы и оценивание
Ответ:
o X
ü Y
o Недостаточно данных
Точное совпадение ответа — 1 балл
Ответ: CO или C2H4
Точное совпадение ответа — 2 балла
Ответ: CO2 или C3H8
Точное совпадение ответа — 2 балла
Максимальный балл за задание — 5 баллов
Решение и пояснение
Решение.
Плотность газовой смеси при н.у. — это отношение средней молярной массы
к газовой смеси к молярному объёму, равному 22.4 л/моль. Средняя молярная
масса может быть найдена умножением плотности на молярный объём:
Mср(1) = 1.73 · 22.4 = 38.75 г/моль.
Относительная плотность смеси по воздуху — это отношение средней
молярной смеси к молярной массе воздуха, равной 29 г/моль. Тогда:
Mср(2) = 1.15 · 29 = 33.35 г/моль.
Средняя молярная смеси определяется как сумма молярных масс компонентов,
умноженных на их мольные доли:
M ср = c1M 1 + c 2 M 2
Мольные доли X и Y в первой смеси равны 2/3 и 1/3, соответственно; во второй
смеси эти значения составляют 1/3 и 2/3. Тогда:
2 1
M ср (1) = M ( X ) + M (Y ) = 38.75
3 3
1 2
M ср (2) = M ( X ) + M (Y ) = 33.35
3 3
Решением данной системы будет M (X) = 44 г/моль; M (Y) = 28 г/моль.
Подходящие пары газов: CO2/CO или C3H8/C2H4.