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
\(\%V_{CO_2}=15,38\%\)
\(\%V_{H_2O}=76,92\%\)
\(\%V_{O_2\left(dư\right)}=7,7\%\)