Имеется газовая смесь объёмом 20 л, содержащая этан, этилен и водород. Эту смесь пропустили над нагретым платиновым катализатором. После приведения продуктов реакции к исходным условиям объём смеси составил 13 л, из которых 1 л приходился на долю непрореагировавшего водорода. Определите объёмные доли газов в исходной смеси.

Примем объем этана за х л, тогда объем этилена с водородом составят (20-х) л. В реакцию вступят этилен и водород по уравнению реакции:

С2 Н4+Н2=С2 Н6

Из уравнения реакции следует, что объем продукта реакции вдвое меньше объемов реагентов. Составим уравнение с переменной:

х + (20-х) / 2+1=13

Отсюда х=4 и соответствует объему этана в исходной смеси, объем этилена с водородом составят 20-4 = 16 л

Из уравнения реакции следует

а) V (H2) = V (C2H4)

б) и условия задачи следует, что

V (H2) - V (C2H4) = 1 л

(16-1) / 2 = 7,5 л - это объем этилена в исходной смеси,

V (H2) = 7,5 л+1 л = 8,5 л

φ (С2 Н6) = 4 л*100%/20 л = 20%

φ (С2 Н4) = 7,5 л*100%/20 л = 37,5%

φ (Н2) = 8,5 л*100%/20 л = 42,5%