Hỗn hợp khí X gồm C2H4 và H2. Tỷ khối khơi của hỗn hợp này so với H2 là 7,5. Đun nống hỗn hợp với xúc tác Ni, sau 1 thời gian thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 là 9
a) tính % thể tích các khí trong hỗn hợp ban đầu
b) Tính % các khí trong hỗn hợp sau
c) Tính hiệu suất phản ứng hidro hóa
Đáp án:
a) $ \% {V_{{C_2}{H_4}}} = \% {V_{{H_2}}} = 50\% $
b) $\% {V_{{C_2}{H_4}}} = \% {V_{{H_2}}} = 40\% ;\% {V_{{C_2}{H_6}}} = 20\% $
c) 33,33%
Giải thích các bước giải:
a) ${M_X} = 7,5.2 = 15$
$\begin{array}{*{20}{c}}
{{C_2}{H_4}:28}&{}&{}&{}&{13} \\
{}& \searrow &{}& \nearrow &{} \\
{}&{}&{15}&{}&{} \\
{}& \nearrow &{}& \searrow &{} \\
{{H_2}:2}&{}&{}&{}&{13}
\end{array} \Rightarrow \dfrac{{{n_{{C_2}{H_4}}}}}{{{n_{{H_2}}}}} = \dfrac{1}{1}$
$ \Rightarrow \% {V_{{C_2}{H_4}}} = \% {V_{{H_2}}} = 50\% $
b)
PTHH: ${C_2}{H_4} + {H_2} \to {C_2}{H_6}$
Bđ: 1 1
Pư: x x x
Sau: 1-x 1-x x
$ \Rightarrow {n_Y} = 2 – x$
Bảo toàn khối lượng: ${m_X} = {m_Y} \Leftrightarrow {n_X}.{M_X} = {n_Y}.{M_Y}$
$ \Rightarrow {n_Y} = \dfrac{{2.15}}{{18}} = \dfrac{5}{3} \Rightarrow 2 – x = \dfrac{5}{3} \Rightarrow x = \dfrac{1}{3}$
$\begin{gathered}
\Rightarrow {n_{{C_2}{H_4}}} = \dfrac{2}{3};{n_{{H_2}}} = \dfrac{2}{3};{n_{{C_2}{H_6}}} = \dfrac{1}{3} \hfill \\
\Rightarrow \% {V_{{C_2}{H_4}}} = \% {V_{{H_2}}} = \dfrac{2}{3}:\dfrac{5}{3}.100\% = 40\% \hfill \\
\% {V_{{C_2}{H_6}}} = 20\% \hfill \\
\end{gathered} $
c) $H = \dfrac{{{n_{{H_2}(pu)}}}}{{{n_{{H_2}(bd)}}}}.100\% = \dfrac{x}{1}.100\% = 33,33\% $