1. В контактный аппарат направлена газовая смесь в объемном отношении 2:5 (N2 и Н2). Определите объемные доли газов в смеси, вышедшей из контактного аппарата в момент использования 80% азота. Как изменяется давление? ответ должен получиться: 84,21% NH3, 5,25% H2, 10,5% N2; давление уменьшиться в 1,84 раза.

Добрый день! Давайте разберем эту задачу пошагово.

1. Дано: газовая смесь в объемном отношении 2:5 (N2 и H2), 80% азота.

Нам нужно определить объемные доли газов в смеси после использования и также рассмотреть, как изменится давление.

2. Давайте начнем со смеси перед использованием. Общий объем газов в смеси равен сумме объемов азота и водорода:

Общий объем = объем азота + объем водорода

Так как объемные отношения N2 и H2 в смеси составляют 2:5, то можно представить, что объем азота будет равен (2/7) от общего объема, а объем водорода будет (5/7) от общего объема.

Объем азота = (2/7) * Общий объем
Объем водорода = (5/7) * Общий объем

3. В момент использования 80% азота. Это означает, что азота, который остался в смеси, составляет 80% от исходного объема азота.

Оставшийся объем азота = 80% * объем азота

4. Теперь вычислим объемы аммиака (NH3) и водорода (H2) в смеси после использования.

Объем аммиака = оставшийся объем азота
Объем водорода = объем водорода - объем аммиака

5. Так как объемный состав равен объему каждого газа поделенному на общий объем, мы можем вычислить объемные доли каждого газа в смеси после использования.

Объемная доля аммиака = (Объем аммиака / Общий объем) * 100%
Объемная доля водорода = (Объем водорода / Общий объем) * 100%
Объемная доля азота = (оставшийся объем азота / Общий объем) * 100%

6. Наконец, чтобы рассмотреть изменение давления, вспомним идеальный газовый закон: PV = nRT.

Если мы предположим, что объем и температура остаются постоянными, то можно сделать вывод, что давление прямо пропорционально числу молей газа.

Отношение числа молей газа после использования к числу молей газа перед использованием равно отношению объемной доли газа после использования к объемной доле газа перед использованием.

Отношение числа молей газа после использования к числу молей газа перед использованием = (Объемная доля газа после использования / Объемная доля газа перед использованием)

Из условия, мы знаем, что давление уменьшилось в 1,84 раза. То есть,

Отношение числа молей газа после использования к числу молей газа перед использованием = 1/1,84

7. Теперь, когда у нас есть отношение объемной доли газа после использования к объемной доле газа перед использованием, и это отношение также равно отношению числа молей газа после использования к числу молей газа перед использованием, мы можем найти объемные доли газов и изменение давления.

Применяем найденное отношение к каждой объемной доле газов в смеси после использования:

Объемная доля аммиака после использования = Объемная доля аммиака * (1/1,84)
Объемная доля водорода после использования = Объемная доля водорода * (1/1,84)
Объемная доля азота после использования = Объемная доля азота * (1/1,84)

Теперь у нас есть объемные доли газов в смеси после использования и изменение давления.

Ответ: объемная доля аммиака после использования = 84,21%, объемная доля водорода после использования = 5,25%, объемная доля азота после использования = 10,5%; давление уменьшилось в 1,84 раза.

Я надеюсь, что мой ответ понятен и полезен для вас. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!