Đốt cháy hoàn toàn 6,72l hỗn hợp khí gồm CH4, H2. Hỗn hợp khí CO2 và hơi nước tạo thành sau phản ứng có khối lượng 11,6g
a) Viết các PTTH
b) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng và theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu
c) Tính thể tích không khí cần dùng
Đáp án:
a) CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O (1)
2H2 + O2 → 2H2O (2)
b) Đặt nCH4 = a (mol) , nH2 = b (mol)
=> mCH4 = 16a(g) , mH2 = 2b(g)
mà n(CH4 + H2) = V/22,4 = 6,72/22,4 = 0,3(mol)
=> a + b = 0,3(mol) => a = 0,3 – b
Từ PT(1) => nO2 = 2nCH4 = 2a(mol)
Từ PT(2) => nO2 = 1/2 . nH2 = 1/2 . b (mol)
=>tổng nO2 = 2a + 1/2.b (mol)
=> mO2 = n .M = 32. (2a+ 1/2.b )= 64a + 16b(g)
Theo ĐLBTKL:
mCH4 + mH2 + mO2 = mCO2 + mH2O(PT1,2)
=> 16a + 2b+ 64a +16b = 11,6
=> 80a + 18b = 11,6
=> 80. (0,3 – b ) + 18b = 11,6
=> b = 0,2(mol) => a = 0,3 – 0,2 = 0,1(mol)
=>mCH4 = 16a = 16. 0,1 = 1,6(g) , mH2 = 2b = 2 . 0,2 = 0,4(g)
=> VCH4 = n .22,4 = 0,1 . 22,4 =2,24(l)
VH2 = n . 22,4 = 0,2 . 22,4 = 4,48(l)
*Dựa vào công thức tính %m , %V……(tự tính )
c) nO2 = 2a + 1/2 .b = 2 . 0,1 + 1/2 . 0,2 = 0,3(mol)
=> VO2 = 0,3 . 22,4 =6,72(l)
mà VO2 = 20% Vkk => Vkk = 6,72 : 20% =33,6(l)