Cho hỗn hợp khí X gồm H2 và CH4(đktc) có tỉ khối đối với oxi 0,325
a)Tính thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp X
b)Trộn 11,2 lít hỗn hợp khí X với 28,8g khí oxi rồi thực hiện pư đốt cháy,pư xong làm lạnh để ngưng tụ hết hơi nứơc thì thu được khí Y.Xác định phần trăm thể tích và phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp Y
Đáp án:
$a)$ Giả sử có 1 mol hh ban đầu
Gọi x; y lần lượt là số mol của H2 và CH4
$→x+y=1(2)$
dX/O2 = 0,325 $→M_X=0,325\times 32=10,4→m_X=2x+16y=10,4(g)(1)$
Từ $(1);(2)→$ x=0,4; y=0,6
$→$ %VH2 = 40%; %VCH4= 60%
$b)$ 1 mol hh có 0,4 mol H2 ; 0,6 mol CH4
$→$ 0,5 mol X chứa 0,2 mol H2 và 0,3 mol CH4
2H2 + O2 $→$ 2H2O
0,2 $→$ 0,1 (mol)
CH4 + 2O2 $→$ CO2 + 2H2O
0,3 $→$ 0,6 0,3 ( mol )
$→$ nO2 dư = 0,9 – 0,7 = 0,2 ( mol )
Ngưng tụ hết hơi nước
$→$ Y gồm CO2 và O2 dư
$→$ %VCO2 = 0,3/ 0,5 * 100%= 60%
$→$ %VO2 ( dư ) = 40%
mCO2 = 0,3 * 44 = 13,2(g)
mO2 dư = 0,2 * 32= 6,4(g)
$→$ %mCO2 = 13,2/19,6 * 100%=67,34% ->%mO2 dư=32,66%
Đáp án:
a) % V H2=40%; % V CH4=60%
b) % V CO2=60%; % V O2 dư=40%
%mCO2=67,34% ->%mO2 dư=32,66%
Giải thích các bước giải:
a) Giả sử hỗn hợp ban đầu có 1 mol X
Số mol H2 là x; CH4 là y
-> x+y=1
Ta có : dX/O2=0,325 -> MX=0,325.32=10,4 -> mX=10,4.1=10,4 gam=2x+16y
Giải được: x=0,4; y=0,6
Vì % số mol=% thể tích
->% V H2=0,4/1=40% ->% V CH4=60%
b) nX=11,2/22,4=0,5 mol (một nửa lượng trên)
-> 0,5 mol X chứa 0,2 mol H2 và 0,3 mol CH4
nO2=28,8/32=0,9 mol
2H2 + O2 —> 2H2O
CH4 + 2O2 —> CO2 + 2H2O
ta có: nO2 phản ứng=1/2nH2 +2nCH4=0,2.1/2+0,3.2=0,7 mol -> nO2 dư=0,2 mol
Ngưng tụ hơi nước chỉ còn CO2 và O2 dư
-> nCO2=nCH4=0,3 mol
->vì % số mol=% thể tích
->% V CO2=0,3/(0,3+0,2)=60% -> % O2 dư=40%
Ta có: mY=mCO2 +mO2=0,3.44+0,2.32=19,6 gam
->%mCO2=0,3.44/19,6=67,34% ->%mO2 dư=32,66%