Hôn hợp A gồm SO2 và O2 có ti khối đối với hidro bằng 24.Sau khi xúc tác V2O5 thì thu được hôn hợp B có ti khối đối với Hidro bằng 30
a)Tính % thể tich các khí trong A và B
b) Tinh % thể tich mỗi khí tham gia phản ứng
Hôn hợp A gồm SO2 và O2 có ti khối đối với hidro bằng 24.Sau khi xúc tác V2O5 thì thu được hôn hợp B có ti khối đối với Hidro bằng 3
By Hadley
a,
$\overline{M_A}=24.2=48$
Gọi a, b là mol $SO_2$, $O_2$
$\Rightarrow 64a+32b=48(a+b)$
$\Leftrightarrow a=b$
Vậy trong A: $\%V_{SO_2}=\%V_{O_2}=50\%$
Giả sử $a=b=1$
$\Rightarrow m_B=m_A=1.64+1.32=96g$ (BTKL)
$\overline{M_B}=30.2=60$
$\Rightarrow n_B=1,6 mol$
$2SO_2+O_2\rightleftharpoons 2SO_3$
Theo lí thuyết, 1 mol $SO_2$ tác dụng hết với 0,5 mol $O_2$
Gọi x là mol $SO_2$ sau phản ứng.
B gồm:
$SO_2: 1-x$
$O_2: 1-0,5x$
$SO_3: x$
$\Rightarrow 1-x+1-0,5x+x=1,6$
$\Leftrightarrow x=0,8$
Vậy B có 0,2 mol $SO_2$, 0,6 mol $O_2$, 0,8 mol $SO_3$
$\%V_{SO_2}=\dfrac{0,2.100}{1,6}=12,5\%$
$\%V_{O_2}=\dfrac{0,6.100}{1,6}=37,5\%$
$\%V_{SO_3}=50\%$
b,
$\%V_{SO_2\text{pứ}}=\dfrac{0,8.100}{1}=80\%$
$\%V_{O_2\text{pứ}}=\dfrac{0,5.0,8.100}{1}=40\%$
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
$a/$
Coi $n_A = 1(mol)$
$M_A = 2.24 = 48(g/mol)$
Gọi $n_{SO_2} = a(mol) ; n_{O_2} = b(mol)$
Ta có :
$n_A = a + b = 1(mol)$
$m_A = 64a + 32b = n.M = 1.48 = 48(gam)$
$\to a = b = 0,5$
Vậy , trong A :
$\%V_{SO_2} = \%V_{O_2} = \dfrac{0,5}{1}.100\% = 50\%$
Gọi hiệu suất phản ứng là $a$
$2SO_2 + O_2 \xrightarrow{t^o,xt} 2SO_3$
Vì $2n_{O_2} = 0,5.2 = 1 > n_{SO_2}$ nên hiệu suất tính theo số mol của $SO_2$
Ta có : $n_{SO_2\ pư} = 0,5a(mol)$
Theo PTHH :
$n_{O_2\ pư} = \dfrac{1}{2}n_{SO_2} = 0,25a(mol)$
$n_{SO_3} = n_{SO_2} = 0,5a(mol)$
Vậy khí B gồm :
$SO_2 : 0,5 – 0,5a(mol)$
$O_2 : 0,5 – 0,25a(mol)$
$SO_3 : 0,5a(mol)$
$\to n_B = 0,5 – 0,5a + 0,5 – 0,25a + 0,5 = 1 – 0,25a(mol)$
Bảo toàn khối lượng : $m_B = m_A = 48(gam)$
Suy ra :
$M_B = \dfrac{48}{1-0,25a} = 30.M_{H_2} = 30.2$
$\to a = 0,8 = 80\%$
Vậy :
$n_B = 1 – 0,25.0,8 = 0,8(mol)$
Trong B :
$SO_2 : 0,5 – 0,5.0,8 = 0,1(mol)$
$O_2 : 0,5 – 0,25.0,8 = 0,3(mol)$
$SO_3 : 0,5.0,8 = 0,4(mol)$
Suy ra :
$\%V_{SO_2} = \dfrac{0,1}{0,8}.100\% = 12,5\%$
$\%V_{O_2} = \dfrac{0,3}{0,8}.100\% = 37,5\%$
$\%V_{SO_3} = \dfrac{0,4}{0,8}.100\% = 50\%$
$b/$
Ta có :
$n_{SO_2\ pư} =0,5a = 0,5.0,8 = 0,4(mol)$
$n_{O_2\ pư} = 0,25a = 0,25.0,8 = 0,2(mol)$
Vậy :
$\%V_{SO_2} = \dfrac{0,4}{1}.100\% = 40%$
$\%V_{O_2} = \dfrac{0,2}{1}.100\% = 20\%$