1.2.5. Задачи на газовые законы

88. При какой температуре молярный объем газов равен 30 л/моль (давление 1 атм)?

89. Какой воздух легче: сухой или влажный?

90. Напишите формулы четырех газов с резким запахом и двух газов, имеющих цвет.

91. Напишите формулы десяти газов, которые легче воздуха при 30 ^оС.

92. Какое простое газообразное вещество легче первого члена гомологического ряда предельных аминов, но тяжелее первого члена гомологического ряда ацетиленовых углеводородов?

93. Имеется два сосуда, заполненных смесями газов: а) H₂ и Cl₂; б) H₂ и O₂. Как изменится давление в сосудах при пропускании через эти смеси электрической искры?

94. В сосуде объемом 40 л находится 77 г углекислого газа под давлением 106,6 кПа. Найдите температуру газа.

95. Какой объем займут 20 г азота при 0 ^oC и давлении 202 кПа?

96. Смешали равные объемы оксида углерода (II), оксида углерода (IV) и оксида серы (IV). Полученную смесь объемом 3 л пропустили через склянку с водным раствором щелочи. Чему будет равен объем газа, измеренный при тех же условиях, на выходе из склянки?

97. Какой объем занимают при нормальных условиях а) 5 г кислорода, б) 0,3 моль оксида серы (IV), в) смесь, состоящая из 0,3 моль N₂ и 11 г CO₂?

98. Чему равна плотность по воздуху газовой смеси, содержащей 20 л азота и 80 л кислорода?

99. Относительная плотность некоторого газа по воздуху равна 1,93. Рассчитайте плотность этого газа при нормальных условиях и при температуре 30 ^оС и давлении 0,95 атм.

100. При каком молярном соотношении оксидов углерода получается смесь, которая в 2 раза тяжелее неона?

101. Вычислите среднюю молярную массу смеси, состоящей из 30% (по объему) сероводорода и 70% азота.

102. Найдите плотность по водороду генераторного газа, имеющего следующий объемный состав: 25% CO, 70% N₂, 5% CO₂.

103. При добавлении какого газа к смеси равных объемов ацетилена и бутина-2 плотность ее по воздуху не изменится? Ответ подтвердите расчетами.

104. Вычислите объем фтороводорода, который надо добавить к 3,36 л криптона для того, чтобы средняя молярная масса полученной газовой смеси стала равной 60 г/моль.

105. Чему равна относительная плотность по неону а) аргона, б) газа, плотность которого при нормальных условиях равна 1,429 г/л, в) смеси NH₃ и CH₄, в которой на 1 атом углерода приходится 6 атомов водорода?

106. При добавлении какого газа к смеси равных объемов метана и углекислого газа плотность ее по водороду: а) увеличится; б) уменьшится? Приведите по два примера в каждом случае.

107. Подъемная сила какого газа в 2,25 раза меньше подъемной силы водорода (на воздухе)? Ответ подтвердите расчетом.

108. Имеется смесь аммиака и кислорода. При добавлении какого газа к этой смеси ее плотность: а) увеличится; б) уменьшится? Приведите по два примера в каждом случае.

109. Какова масса 1 л смеси газов, состоящей из оксида углерода (II) и оксида углерода (IV), если содержание первого газа составляет 35% по объему?

110. Плотность смеси озона и кислорода по водороду равна 18. Найдите объемные доли газов в этой смеси.

111. 1 л смеси угарного газа и углекислого газа при нормальных условиях имеет массу 1,43 г. Определите состав смеси в объемных долях.

112. Плотность смеси оксидов углерода (II) и (IV) равна плотности кислорода. Определите массовую, объемную и мольную доли оксида углерода (II) в смеси.

113. Смесь 3 л пропена, 2 л ацетилена и 15 л водорода пропустили над платиновым катализатором, гидрирование прошло количественно. Вычислите плотность по воздуху новой газовой смеси.

114. Какой объем кислорода будет израсходован на сжигание 1000 л газовой смеси, содержащей метан (объемная доля 75%), этан (объемная доля 15%) и этилен?

115. К 250 мл смеси NO и NO₂ добавили 100 мл O₂. После реакции общий объем смеси составил 300 мл. Определите состав исходной смеси в объемных и массовых долях.

116. Какой объем иодоводорода, измеренный при температуре 75 ^oC и давлении 98,8 кПа следует растворить в 450 г воды для получения раствора, содержащего 10% иодоводорода?

117. При взаимодействии углерода с концентрированной серной кислотой выделилось 3,36 л смеси двух газов (н.у.). Рассчитайте массу каждого газа.

118. Чему равна объемная доля кислорода в газовой смеси, полученной прокаливанием нитрата алюминия?

119. В смеси сульфита кальция и гидрокарбоната кальция число атомов кальция в 6 раз больше числа атомов серы. Вычислите плотность по воздуху газовой смеси, образующейся при обработке этой смеси избытком разбавленного раствора серной кислоты.

120. Какой из оксидов углерода находится в смеси с кислородом, если известно, что при нормальном атмосферном давлении и 50 ^оС плотность смеси равна 1,129 г/л?

121. Смесь метана с азотом и смесь ацетилена с кислородом имеют при одинаковых условиях равную плотность. Вычислите область допустимых значений для объемной доли метана в первой смеси.

122. Смесь аммиака, силана и паров гидразина (N₂H₄) имеет плотность 0,749 г/л при 150 ^оС и давлении 1 атм. а) Вычислите массовую долю водорода в этой смеси. б) В каких пределах может изменяться массовая доля азота в этой смеси?

123. Объем смеси CO и O₂ равен 200 мл (н.у.). После сгорания всего CO и приведения газа к н.у. объем смеси уменьшился до 150 мл. Во сколько раз уменьшится объем газовой смеси после пропускания ее через 50 г 2%-ного раствора KOH?

124. Смесь газов с плотностью 11 по гелию пропустили через раствор щелочи, при этом объем смеси уменьшился в 3 раза, а плотность не изменилась. Установите возможный качественный и количественный состав исходной смеси.

125. Смесь метана, этилена и метиламина пропустили через 5%-ный раствор серной кислоты при 0 ^oC, при этом плотность газовой смеси по водороду составила 11. Такую же смесь соединили с двойным объема водорода и нагрели над никелевым катализатором. После завершения реакции плотность газовой смеси по гелию оказалась равной 2,8. Определите объемные доли газов в исходной смеси.

126. Пары бензола смешали с водородом в молярном отношении 1:5 при давлении 250 кПа и температуре 225 ^oC в замкнутом реакторе, предназначенном для синтеза циклогексана. После окончания процесса давление газов в реакторе при неизменной температуре уменьшилось на 25%. Определите объемную долю паров циклогексана в реакционной смеси и процент превращения бензола в циклогексан.

127. Плотность по гелию газовой смеси, состоящей из паров этаналя и водорода, до пропускания через контактный аппарат для синтеза этанола была равна 2,6, а после пропускания стала равна 3,1. Определите объемную долю паров этанола в реакционной смеси и процент превращения этаналя в этанол.

128. Смесь аммиака и водорода пропустили над раскаленным оксидом меди (II), при этом масса трубки с оксидом меди (II) уменьшилась на 0,16 г, затем смесь пропустили над фосфорным ангидридом, получив на выходе 22,4 мл газа (н.у.). Определите плотность исходной газовой смеси по воздуху.

129. 50 мл смеси оксида углерода (II) и метана были взорваны с 60 мл кислорода. После взрыва и приведения газов к исходным условиям объем их оказался равным 70 мл. Определите содержание оксида углерода (II) в исходной смеси (в % по объему).

130. Смесь ацетальдегида и водорода имеет плотность по гелию 4,7. После пропускания этой смеси над нагретым катализатором и охлаждения газовой смеси ее плотность по гелию составила 3,1. Рассчитайте выход продукта реакции.

131. Смесь бутана, ацетилена и этана, имеющая плотность по водороду 18, была пропущена через склянку с бромной водой, после чего ее плотность по водороду составила 19,7. Определите массовые доли газов в исходной смеси.

132. Смесь бутана, бутена и водорода (плотность смеси по водороду 12) пропущена через склянку с 5%-ным раствором перманганата калия. После этого плотность смеси по водороду составила 8. Определите объемные доли газов в исходной смеси.

133. К 30 л смеси, состоящей из этана и аммиака, добавили 10 л хлороводорода, после чего плотность газовой смеси по воздуху стала равна 0,945. Вычислите объемные доли газов в исходной смеси.

134. Смесь оксида серы (IV) и кислорода с относительной плотностью по воздуху 1,77 пропустили над нагретым платиновым катализатором. Реакция прошла с выходом 70,5%. Вычислите плотность по воздуху газовой смеси на выходе из реактора.

135. При пропускании смеси метана, этилена и пропана через бромную воду ее плотность по водороду стала равной 15. К этой же смеси газов добавили равный объем водорода и нагрели над никелевым катализатором. После завершения реакции плотность по водороду газовой смеси составила 10,33. Определите объемные доли газов в исходной смеси.

136. Даны результаты двух опытов по определению молярных масс газов: 1) 0,25 г оксида азота, содержащего 30,4% азота по массе, занимают объем 80,3 мл при температуре 25 ^оС и давлении 740 мм ртутного столба; 2) 1,00 г оксида серы, содержащего 40% серы по массе, при нагревании в кварцевой ампуле объемом 20 мл создает давление 37,9 атм при температуре 400 ^оС. Найдите молярные массы обоих газов при описанных условиях. Из каких молекул состоят эти газы в условиях экспериментов?

137. Образец смеси карбоната и гидрокарбоната аммония поместили в замкнутый сосуд, нагрели до 900 ^oC и при этой температуре измерили давление P₁. Другой образец смеси той же массы обработали газообразным аммиаком, полученный продукт поместили в сосуд того же объема и также нагрели до 900 ^oC. Давление P₂, измеренное в этом случае, оказалось в 1,2 раза больше, чем P₁. Определите массовые доли солей в исходной смеси.

138. Неизвестный углеводород смешали в замкнутом сосуде с 9-кратным объемом кислорода (при н.у.) и смесь подожгли. После завершения реакции и приведения к первоначальным условиям давление в сосуде уменьшилось на 30%. Сколько атомов водорода входит в состав молекулы углеводорода?

139. Уксусную кислоту массой 9,60 г поместили в сосуд объемом 8,70 л и нагрели до температуры 230 ^oС. Давление паров при этом составило 40,8 кПа. Определите число молекул димера уксусной кислоты в газовой фазе.

140. Имеется смесь паров бензола и водорода, которая на 10% легче неона. После пропускания смеси над нагретым до 300 ^оС катализатором образовался циклогексан, в результате чего плотность смеси стала больше плотности неона при тех же условиях. Рассчитайте область допустимых значений для выхода реакции.