Question

11,2 lít hỗn hợp X gồm H2 và CH4 (đktc) có tỉ khối so với không khí là 0,325. Đốt hỗn hợp với 28,8 g khí O2. Phản ứng xong, làm lạnh để hơi nước ngưng tụ hết được hỗn hợp Y

a) Viết phương trình hóa học sảy ra. Xác định % thể tích các khí trong X.

b) Xác định % thể tích và % khối lượng các khí có trong Y.

Answer 1

Gọi số mol của \(H_2\)là x, số mol của CH₄ là y

Ta có: \(n_X=x+y=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)\)

Lại có: d_{X/O2\(=0,325\Rightarrow M_X=0,325\cdot32=10,4\left(g\right)\)}

_{Mà: \(M_X\dfrac{m_X}{n_X}=\dfrac{2x+16y}{0,5}=10,4\)}

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}2x+16y=5,2\\x+y=0,5\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,2\left(mol\right)\\y=0,3\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

1. \(CH_4+2O_2\rightarrow CO_2+2H_2O\) (1)

0,3 mol 0,6 mol

2H_{2 +} O_{2 \(\rightarrow2H_2O\)} (2)

0,2 mol 0,1 mol

Theo PTHH:(1),(2)

\(n_{O2}\) _{phản ứng} = 0,1+0,6 = 0,7 mol

Theo bài ra:

n_{O2 \(=\dfrac{28,8}{32}=0,9\left(mol\right)\)}

_{\(\Rightarrow\)}n_{O2 dư} =0,9-0,7 = 0,2 mol

Mà % về thể tích cũng là % về số mol

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%V_{H2}=\dfrac{0,2}{0,5}\cdot100\%=40\%\\\%V_{CH4}=100\%-40\%=60\%\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\) Trong Y gồm O₂ dư và CO₂

Theo PTHH(1)

\(n_{CO2}=n_{CH4}=0,3\left(mol\right)\)

_{\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%V_{O2}=\dfrac{0,2}{0,2+0,3}\cdot100\%=40\%\\\%V_{CO2}=100\%-40\%=60\%\end{matrix}\right.\)}

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{CO2}=\dfrac{0,3\cdot44}{0,2\cdot32+0,3\cdot44}\cdot100\%\approx67,35\%\\\%m_{O2}=100\%-67,35\%=32,65\%\end{matrix}\right.\)