BÀI TẬP VỀ CHẤT KHÍ CHỨA TRONG BÌNH KÍN GÂY RA ÁP SUẤT

A/ LÍ THUYẾT:

Khi đề bài không cho khí ở điều kiện tiêu chuẩn ta phải tính số mol dựa vào công thức của dạng bài tập này. Loại bài tập thường gặp giả thiết, tỉ khối hơi của chất khí và áp suất của chất khí gây ra trong bình kín nên cần thuộc một số công thức sau:

1. Tỉ khối hơi của chất khí (A):

Tỉ khối hơi của một chất A với chất B ở thể khí hoặc thể hơi là tỉ số khối lượng của A, B khi A, B cùng thể tích, đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất.

d_A/B = =

(Vì tỉ lệ khối lượng cũng là tỉ lệ khối lượng phân tử do khí ở cùng điều kiện)

m_không_khí= 29

2. Áp suất của chất khí:

a) Áp suất của chất khí gây ra trong một bình kín dung tích V lít ở t^oC

P =

P: atm, T (^oK) = 273 + t (^oC). V thể tích bình (lít), n số mol khí A, R = 22,4/273

b) Trường hợp có 2 hệ thống khí khác nhau:

Nếu cùng dung tích bình, cùng nhiệt độ thì áp suất tỉ lệ với số mol khí gây ra áp suất: P_A/P_B = n_A/n_B
Nếu cùng dung tích bình, khác nhiệt độ thì:

B/ Ví dụ minh họa:

1. Tính khối lượng khí CO₂chứa trong bình kín dung tích 5,6 lít ở 54,6^oC tạo ra áp suất 1,5 atm

GIẢI: Số mol khí là: n = = 0,3125 mol => Khối lượng CO₂ = 13,75 g

2. Trong một bình kín dung tích 0,5 lít chứa đầy khí cacbon đioxit ở 27,3 ^oC, 1 atm. Bơm vào bình 0,03 mol khí oxi. Hãy cho biết áp suất tạo ra trong bình sau khi bơm thêm oxi vào nếu nhiệt độ không đổi.

GIẢI:

Số mol CO₂ = 0,02 mol => Tổng mol khí sau khi thêm oxi = 0,05 mol
Áp suất tạo ra trong bình sau khi thêm oxi: P = (n.R.T)/V = 2,5 atm

Cách khác dùng tỉ lệ P_A/P_B = n_A/n_B

C/ Bài tập tự giải:

1. Cho 11,2 lít khí A (136,5^oC, 3atm) có khối lượng 3 gam.

1. 1. Tìm phân tử khối của A
  2. Tìm khối lượng riêng của A ở đktc và ở điều kiện 136,5^oC, 3atm
  3. Tìm tỉ khối hơi của A đối với oxi
  4. Phải trộn A với O₂ theo tỉ lệ nào về thể tích để được hỗn hợp khí có tỉ khối hơi với hidro là 15,5

2. Tìm khối lượng riêng của N₂ ở điều kiện chuẩn và ở điều khiện – 27,3 ^oC, 2atm.

3. Hỗn hợp khí SO2 và O2 có tỉ khối hơi với hidro là 24. Sau khi thực hiện phản ứng

2SO2 + O2 <-------------> 2SO3

thu được hỗn hợp mới có tỉ khối hơi đối với hidro là 30.

a) Tìm % thể tích các khí trong hỗn hợp trước và sau phản ứng

b) Tìm % thể tích các khí tham gia phản ứng

4. Trong một bình kín chứa sẵn 1 mol hỗn hợp hai khí nito và hidro (trong đó nito chiếm 20%) ở 17^oC. Cho hỗn hợp khí này qua xúc tác đẻ tạo phản ứng N₂ + 2H₂ = 2NH₃ và ở 887^oC tạo được hỗn hợp khí mới có áp suất gấp 3 lần áp suất ban đầu. Tính % số mol khí nito tham gia phản ứng