Bài 7. (2,0 điểm) Hỗn hợp khí A gồm hidro và metan (CH4) có tỉ khối so với hiđro là 4,5. Thêm x lít oxi vào 4,48 lít hỗn hợp A được hỗn hợp khí B có tỉ khối so với hiđro là 73/6. a. Tìm giá trị của x (biết các thể tích khí đo ở đktc). b. Cho toàn bộ hỗn hợp B vào trong bình kín. Bật tia lửa điện để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Hãy cho biết lượng oxi trên có đủ để đốt cháy hết các khí trong A không? Tính khối lượng nước thu được.
a)
$n_A = 0,2(mol)$. Gọi $n_{H_2} = a(mol) ; n_{CH_4} = b(mol) \Rightarrow a + b = 0,2(1)$
Ta có : $M_A = 4,5.2 = 9(g/mol) \Rightarrow$ \(\dfrac{2a+16b}{a+b}=9\)(2)
Từ (1)(2) suy ra a = b = 0,1 mol
Gọi $n_{O_2} = m(mol)$
Ta có : \(\dfrac{0,1.2+0,1.16+32m}{0,1+0,1+m}=\dfrac{73}{6}.2\). Suy ra: m = 0,4
$\Rightarrow x = 0,4.22,4 = 8,96(lít)$
b)
$2H_2 + O_2 \xrightarrow{t^o} 2H_2O$
$CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{t^o} CO_2 + 2H_2O$
Theo PTHH, $n_{O_2\ pư} = \dfrac{1}{2}n_{H_2} + 2n_{CH_4} = 0,25<0,4$
Do đó, lượng oxi đủ để đốt cháy A.
$n_{H_2O} = n_{H_2} + 2n_{CH_4} = 0,3(mol)$
$m_{H_2O} = 0,3.18 =5,4(gam)$
