CH₄+2O₂-to>CO₂+2H₂O

x------2x---------x

C₂H₄+3O₂-to>2CO₂+2H₂O

y----------3y--------2y

=>\(\left\{{}\begin{matrix}x+y=\dfrac{5,6}{22,4}\\2x+3y=\dfrac{13,44}{22,4}\end{matrix}\right.\)

=>x=0,15 mol , y=0,1 mol

=>%V_CH4=\(\dfrac{0,15.22,4}{5,6}\).100=60%

=>%V_C2H4=100-60=40%

b)

V_CO2=(0,15+0,1.2).22,4=7,84l

mhh khí = 5,6/22,4 = 0,25 (mol)

nO2 = 13,44/22,4 = 0,6 (mol)

Gọi nC2H4 = a (mol); nCH4 = b (mol)

a + b = 0,25 (1)

PTHH:

C2H4 + 3O2 -> (t°) 2CO2 + 2H2O

Mol: a ---> 3a ---> 2a

CH4 + 2O2 -> (t°) CO2 + 2H2O

Mol: b ---> 2b ---> b

3a + 2b = 0,6 (2)

(1)(2) => a = 0,1 (mol); b = 0,15 (mol)

%VC2H4 = 0,1/0,25 = 40%

%VCH4 = 100% - 40% = 60%

VCO2 = (0,1 . 2 + 0,15) . 22,4 = 7,84 (l)

Bài 4. Đốt cháy 28 ml hỗn hợp khí metan và axetilen cần phải dùng 67,2 ml khí oxi.

a) Tính phần trăm thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp.

b) Tính thể tích khí CO₂ sinh ra.

(Các thể tích khí đo ở cùng điểu kiện nhiệt độ và áp suất).

Lời giải:

Đối với chất khí, trong cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, tỉ lệ số mol trong phương trình phản ứng cũng là tỉ lệ về thể tích các khí.

a) Gọi thế tích của CH₄ và C₂H₂ lần lượt là x, у (ml).

Phương trình phản ứng: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

p.ư: x -> 2x x (ml)

2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O

p.ư: у -> 2,5y 2y (ml)

Theo thể tích hỗn hợp và thể tích oxi, ta có hệ phương trình:

Giải (1) và (2), ta được x = 5,6ml và y = 22,4ml.

% = x 100% = 20%; % = 100% - 20% = 80%

b) Thể tích khí khí C0₂ sinh ra = x + 2y = 5,6 + 2 x 22,4 = 50,4ml.

\(V_{CH_4} = a(ml) ; V_{C_2H_2} = b(ml)\\ \Rightarrow a + b = 28(1)\\ CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{t^o} CO_2 + 2H_2O\\ 2C_2H_2 + 5O_2 \xrightarrow{t^o} 4CO_2 + 2H_2O\\ V_{O_2} = 2a + \dfrac{5}{2}b = 67,2(2)\\ (1)(2) \Rightarrow a = 5,6 ; b = 22,4\\ V_{CH_4} = 5,6(ml) ; V_{C_2H_2} = 22,4(ml)\)

a, \(n_{CH_4}+n_{C_2H_2}=\dfrac{0,28}{22,4}=0,0125\left(mol\right)\left(1\right)\)

PT: \(CH_4+2O_2\underrightarrow{t^o}CO_2+2H_2O\)

\(2C_2H_2+5O_2\underrightarrow{t^o}4CO_2+2H_2O\)

Theo PT: \(n_{O_2}=2n_{CH_4}+\dfrac{5}{2}n_{C_2H_2}=\dfrac{0,672}{22,4}=0,03\left(mol\right)\left(2\right)\)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{CH_4}=0,0025\left(mol\right)\\n_{C_2H_2}=0,01\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%V_{CH_4}=\dfrac{0,0025.22,4}{0,28}.100\%=20\%\\\%V_{C_2H_2}=80\%\end{matrix}\right.\)

CH₄+2O₂-to>CO₂+2H₂O

x------2x---------x

C₂H₂+\(\dfrac{5}{2}\)O₂-to>2CO₂+H₂O

y----------\(\dfrac{5}{2}\)y--------2y

Ta có :

\(\left\{{}\begin{matrix}x+y=\dfrac{6,72}{22,4}\\x+2y=\dfrac{8,96}{22,4}\end{matrix}\right.\)

=>x=0,2 mol, y=0,1 mol

=>%V_CH4=\(\dfrac{0,2.22,4}{6,72}\).100=66,67%

=>%V_C2H2=100-66,67=33,33%

b)

V_O2=(2.0,2+\(\dfrac{5}{2}\).0,1).22,4=14,56l

PTHH: 

C2H4 + 3O2 -> (t°) 2CO2 + 2H2O

Theo pt: nC2H4 = 1/2 nCO2

=> VC2H4 = 1/2 VCO2 = 1/2 . 44,8 = 22,4 (ml)

%VC2H4 = 22,4/28 = 80%

%VH2 = 100% - 80% = 20%

Gọi thể tích metan (CH4) là x (ml); thể tích axetilen (C2H2) là y (ml)

Theo bài ra: Vhh khí = 28 (ml)

→ x + y = 28 (1)

Phương trình phản ứng:

CH4+2O2-to>CO2+2H2O

x--------2x--------------x

2C2H2+5O2-to>4CO2+2H2O

y-----------2,5y---------2y

Theo bài ra thể tích khí oxi là 67,2 ml

→ 2x + 2,5y = 67,2 ml (2)

Từ (1) và (2) giải hệ phương trình được: x = 5,6 (ml) và y = 22,4 (ml).

a/ Phần trăm thể tích từng khí là:

%VCH4=20%

->%VC2H2=80%

b/ Theo phương trình phản ứng ở trên có:

Thể tích khí CO2 = x + 2y = 5,6 + 2.22,4 = 50,4 (ml).

\(28ml=0,028l\)

\(67,2ml=0,0672l\)

Giả sử ta đo ở đktc

Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CH_4}=x\\n_{C_2H_2}=y\end{matrix}\right.\)

\(n_{hh}=\dfrac{0,028}{22,4}=0,00125mol\)

\(n_{O_2}=\dfrac{0,0672}{22,4}=0,003mol\)

\(CH_4+2O_2\rightarrow\left(t^o\right)CO_2+2H_2O\)

 x         2x                                     ( mol )

\(2C_2H_2+5O_2\rightarrow\left(t^o\right)4CO_2+2H_2O\)

   y           5/2 y                                      ( mol )

Ta có:

\(\left\{{}\begin{matrix}x+y=0,00125\\2x+\dfrac{5}{2}y=0,003\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,00025\\y=0,001\end{matrix}\right.\)

\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%V_{CH_4}=\dfrac{0,00025}{0,00125}.100=20\%\\\%V_{C_2H_2}=100\%-20\%=80\%\end{matrix}\right.\)

=> Chọn A

\(\%V_{CH_4} = \dfrac{5,6}{28}.100\% = 20\%\\ \%V_{C_2H_2} = 100\% - 20\% = 80\%\)