Смесь водорода и азота общей массой 290 г при температуре 600 К и давлении 2,46 МПа занимает объем 30 л. Определить массу водорода и массу азота.

1) Определим количество молей смеси из уравнения Менделеева-Клайперона:

V*P=n*R*T

n=V*P/R*T=30*2460000 / (8,31*600) = 14801,4 моль

2) Вычислим количество моль водорода и азота, зная, что молярная масса азота - 28 г/моль, водорода - 2 г/моль.

Составим систему уравнений, обозначив количество молей водорода х, количество азота - у:

х+у=14801,4

2 х+28 у=290

Выразим из первого уравнения х:

х=14801,4-у. Подставим это выражение вместо х во второе уравнение:

2 (14801,4-у) + 28 у=290

29602,8-2 у+28 у=290

26 у=290-29602,8

у=29312,8/26

y=1127,4 - количество молей азота.

Если у=1127,4, то х=14801,4-1127,4=13674 моль - количество водорода.

Масса водорода: m (H₂) = n*M=13674*2=27348 г.

Масса азота: m (N₂) = n*M=1127,4*28=31567,2 г.

Ответ: m (H₂) = 27348 г, m (N₂) = 31567,2 г.