Тема . МКТ. Газовые законы

.02 Газовые законы

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела мкт. газовые законы
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#49335

В сосуде находится смесь азота и водорода. При температуре T1  , когда половина молекул азота диссоциировала на атомы, а диссоциации водорода не происходит, давление в сосуде равно p1  . При температуре T2  , когда диссоциировали все молекулы азота и треть молекул водорода, давление в сосуде равно p
 2  . Найти отношение числа атомов азота к числу атомов водорода в смеси.

(«Росатом», 2012, 11)

Источники: Росатом, 2012, 11

Показать ответ и решение

Запишем основное уравнение МКТ

pV = N kT,

где V  – объем, занимаемый газом, N  – количество атомов газа.
Пусть N а  – количество атомов азота, Nв  – количество атомов водорода.
Первоначально у нас половина атомов водорода и половина атомов азота (от общего количества атомов)
Проанализируем каждый из переходов.
1) Водород не диссоциирует, следовательно

Nв-   Nв-
 2 →  2

А половина атомов азота диссоциирует на атомы

N     1  N    1  N
--а→  - ⋅-а-+ - ⋅-а-⋅2
 2    2   2   2   2

Откуда общее количество атомов газа

     N-в  N-а   Nа-  N-в  3N-а
N1 =  2 +  2 +  4  =  2 +  4

а основное уравнение МКТ перепишется в виде

              ( Nв   3Nа)
p1V = N1kT1 =   2--+ -4-- kT1  (1)

2) Водород диссоциирует на треть

N-в→  2 ⋅ Nв-+ 1 ⋅ Nв-⋅2
 2    3   2   3   2

А азот диссоциирует полностью

3Nа-
 4  → N а

Откуда общее количество атомов газа

     Nв-  Nв-       2Nв-
N2 = 3  +  3 + Nа =  3  + Nа

а основное уравнение МКТ перепишется в виде

             ( 2Nв     )
p2V = N2kT2 =   -3--+ Nа  kT2  (2)

Поделим (1) на (2)

       N-в+ 3N-а
p1=  T1-2-----4-
p2   T2 2N-в+ N а
         3

Откуда

p T N  + pT  2N  = p T1N-в+ p T 3N-а
 1 2 а    1 23 в    2   2    2 1 4

Окончательно

     1 − 4p1T2
Nа-= ----3p2T1
Nв   2p1T2 − 3
      p2T1   2
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Получено верное выражение для общего кол-ва атомов газа N1  после диссоциации азота

2

С учетом выражения для N
  1  записано основное уравнение МКТ

2

Получено верное выражение для общего кол-ва атомов газа N2  после диссоциации водорода и азота

2

С учетом выражения для N2  записано основное уравнение МКТ

2

Получено верное выражение для N
Nав

2

Максимальный балл

10

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!