Каков объемный процент этана в полученной смеси газов после дегидрирования газовой смеси объемом 40 л, состоящей

Для решения данной задачи нам необходимо определить, какой объем этана содержится в исходной смеси газов перед дегидрированием.

Начнем с расчета объемов ацетилена и водорода в газовой смеси до дегидрирования.

По условию задачи, объем газовой смеси ацетилена и водорода составляет 60 л. Пусть V1 — объем ацетилена, V2 — объем водорода.

Зная, что объем смеси равен сумме объемов компонентов, получаем уравнение:
V1 + V2 = 60 л

Также известно, что смесь газов после дегидрирования имеет объем 40 л. Обозначим полученный объем этана как V3.

Теперь проведем дегидрирование газовой смеси. При этом ацетилен C2H2 и водород H2 реагируют, образуя этан C2H6:

C2H2 + 2H2 → C2H6

Из этой реакции видно, что каждый молекула ацетилена C2H2 превращается в одну молекулу этана C2H6. Следовательно, объем этана будет равен объему ацетилена.

Таким образом, получаем уравнение:
V1 = V3

Теперь, используя полученные уравнения, мы можем решить систему уравнений:

V1 + V2 = 60
V1 = V3
V3 = 40

Подставляя второе уравнение в первое, получаем:
V3 + V2 = 60

Объединяя два уравнения в одно, получаем:
V3 + V2 = 60
V3 = 40

Вычитаем второе уравнение из первого:
V2 = 20

Таким образом, объем водорода в газовой смеси составляет 20 л.

Чтобы определить объемный процент этана в полученной смеси газов, нам нужно разделить объем этана V3 на общий объем смеси (V3 + V2), а затем умножить на 100%:
Объемный процент этана = (V3 / (V3 + V2)) * 100%

Подставляя значения, получаем:
Объемный процент этана = (40 л / (40 л + 20 л)) * 100%
= (40 л / 60 л) * 100%
= 0.6667 * 100%
= 66.67%

Таким образом, объемный процент этана в полученной смеси газов после дегидрирования составляет 66.67%.