№ 1. Какой из следующих газов: H₂; CH₄; CO₂ следует смешать с гелием, чтобы получилась смесь с такой же плотностью, что и у кислорода O₂?

При одинаковых температуре и давлении плотность газовой смеси пропорциональна её средней молярной массе. Для кислорода она равна 32 г/моль. Молярные массы H₂ и CH₄ меньше 32 г/моль, как и молярная масса гелия (4 г/моль), поэтому смесь каждого из этих газов с гелием не достигнет нужного значения. У CO₂ молярная масса больше 32 г/моль, поэтому с гелием можно получить смесь с нужной средней молярной массой.

Пусть x — доля CO₂ в смеси, тогда доля He равна 1 − x:

44x + 4(1 − x) = 32; 40x = 28; x = 0,7.

Значит, подходит CO₂; для достижения плотности кислорода нужно взять 70% CO₂ и 30% He по количеству вещества (или объёму при одинаковых условиях).

Ответ: CO₂; соотношение CO₂ : He = 7 : 3.