Question

Trong một bình kín chứa hỗn hợp khí SO2 và O2 có tỷ khối với H2 là 24. Sau khi đun nóng với chất xúc tác thích hợp và đưa về nhiệt độ ban đầu thì thu được hỗn hợp khí mới có tỉ khối so với H2 là 30.

a. Tính thành phần phần trăm theo thể tích của các hỗn hợp khí trước và sau phản ứng.

b. Tính hiệu suất phản ứng.

Answer 1

a) ĐẶT hỗn hợp khí ban đầu là X , sau phản ứng là Y (dễ gọi)

\(d_{\frac{X}{H2}=24}\Rightarrow M_X=24\cdot2=48\)

Sơ đồ đường chéo:

\(\frac{nSO2}{nO2}=\frac{48-32}{64-48}=\frac{1}{1}\)

\(\Rightarrow\%SO2=\%O2=50\%\)

Gỉa sử số mol của SO2 và O2 là 1mol

PTHH

...................2SO₂ + O₂ --t^o--> 2SO₃ ( có xúc tác V₂O₅)

ban đầu : ....1mol..1mol.........

phản ứng.....2x.......x

sau p.ứng...1-2x....1-x...............2x..

=> Hỗn hợp Y gồm : SO₂ (1-2x)mol, O₂ (1-x)mol , SO₃ (2x)mol

\(d_{\frac{Y}{H2}}=30\Rightarrow M_Y=30\cdot2=60\)

=> \(\frac{\left(1-2x\right)\cdot64+\left(1-x\right)\cdot32+2x\cdot80}{1-2x+1-x+2x}=60\)

Giải ra được x = 0,4

=> n_Y = \(1-2\cdot0,4+1-0,4+2\cdot0,4=1,6\left(mol\right)\)

\(\%SO_2=\frac{1-2\cdot0,4}{1,6}\cdot100\%=12,5\%\)

\(\%O_2=\frac{1-0,4}{1,6}\cdot100\%=37,5\%\)

\(\%SO_3=100-12,5-37,5=50\%\)

b) \(H\%=\frac{0,4\cdot2}{1}\cdot100\%=80\%\) (Tỉnh theo SO₂)