Question

[hello kitty]

hỗn hợp X gồm CH4 và H2 có khối lượng 2,2 gam.tỉ khối của hỗn hợp X so với hidro là 2,75 .trộn V lít khí O2 với 2,2 gam hỗn hợp khí X thì được hôn hợp khí Y .tỉ khối của hỗn hợp Y so với hidro là 9,375 .cung cấp nhiệt để thực hiện phản ứng cháy hỗn hợp Y ,phản ứng xong làm lạnh hỗn hợp sản phẩm thì thu được hỗn hợp khí Z .

a) Tính V

b) Xác định thành phần phần trăm thể tích mỗi khí trong X,Y,Z.

Answer 1

[Nguyễn Thị Kiều]

Gọi a, b lần lượt là số mol của CH4 và H2 trong hỗn hợp X

Hỗn hợp X: \(\left\{{}\begin{matrix}CH_4:a\left(mol\right)\\H_2:b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Ta có; \(16a+2b=2,2\)\((I)\)

\(dX/H_2=\dfrac{M_X}{2}=2,75\)

\(\Rightarrow M_X=5,5\)\((g/mol)\)

Ta có: \(\dfrac{16a+2b}{a+b}=5,5\)

\(\Leftrightarrow3a-b=0\)\((II)\)

Từ (I) và (II), ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}16a+2b=2,2\\3a-b=0\end{matrix}\right.\)\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,1\\b=0,3\end{matrix}\right.\)

Gọi c là số mol của O2 trong hỗn hợp khí Y

Hỗn hợp khí Y: \(\left\{{}\begin{matrix}CH_4:0,1\left(mol\right)\\H_2:0,3\left(mol\right)\\O_2:c\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(dY/H_2=\dfrac{M_Y}{2}=9,375\)

\(\Rightarrow M_Y=18,75\)\((g/mol)\)

Ta có: \(18,75=\dfrac{0,1.16+0,3.2+32c}{0,1+0,3+c}\)

\(\Rightarrow c=0,4\)

\(\Rightarrow nO_2=0,4\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow V=V_{O_2}\left(đktc\right)=0,4.22,4=8,96\left(l\right)\)

\(CH_4(0,1)+2O_2(0,2)-t^o->CO_2(0,1)+2H_2O(0,2)\)\((1)\)

\(2H_2(0,3)+0_2(0,15)-t^o->2H_2O(0,3)\) \((2)\)

\(\Rightarrow\) O2 dư sau phản ứng

\(nO_2(dư)=0,4-0,2-0,15=0,05(mol)\)

Hôn hợp khí Z: \(\left\{{}\begin{matrix}CO_2:0,1\left(mol\right)\\H_2O:0,5\left(mol\right)\\O_2\left(dư\right):0,05\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Thành phần phần trăm thể tích mỗi khí trong X

\(\%V_{CH_4}=\dfrac{0,1.100}{0,1+0,3}=25\%\)

\(\Rightarrow\%V_{H_2}=100\%-25\%=75\%\)

Thành phần phần trăm thể tích mỗi khí trong Y

\(\%V_{CH_4}=\dfrac{0,1.100}{0,1+0,3+0,4}=12,5\%\)

\(\%V_{H_2}=\dfrac{0,3.100}{0,1+0,3+0,4}=37,5\%\)

\(\Rightarrow\%V_{O_2}=100\%-12,5\%-37,5\%=50\%\)

Thành phần phần trăm thể tích mỗi khí trong Z

\(\%V_{CO_2}=15,38\%\)

\(\%V_{H_2O}=76,92\%\)

\(\%V_{O_2\left(dư\right)}=7,7\%\)