Đáp án: Trong X:
%VH2 = 40% và %VCH4 = 60%
Trong Y: +) %VO2 = 40%; %VCO2 = 60%
+) %mO2 ≈ 32,65% ; %mCO2 ≈ 67,35%
Giải thích các bước giải:
PTHH xảy ra:
2H2 + O2 → 2H2O ( điều kiện t0 ≈ 550°C) (1)
CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2 ( điều kiện t0 ) (2)
Đặt số mol của H2 và CH4 lần lượt là a và b ( a;b > 0)
nX = 11,2 : 22,4 = 0,5 ( mol ) ⇒ a + b = 0,5 ( mol ) (1)
$d_{X/O_2}=0,325$
⇒ Mtb X = 0,325 * 32 = 10,4 (g/mol)
⇒ Mtb X = $\frac{2a+16b}{a+b}=10,4(g/mol)$
⇒ 2a + 16b = 10,4a + 10,4b
⇒ 5,6b = 8,4a
⇒ 2b = 3a
⇒ 3a - 2b = 0 (2)
Từ (1) và (2) ta có hpt 2 ẩn, giải hpt trên ta được a = 0,2(mol); b = 0,3 ( mol )
⇒ %VH2 ( trong X) = 0,2 : 0,5 * 100% = 40%
⇒ %VCH4 (trong X) = 100% - 40% = 60%
Vậy %VH2 ( trong X) = 40% và %VCH4 (trong X) = 60%
b.
nO2 = 28,8 : 32 = 0,9 ( mol )
Theo (1) ⇒ nO2 (1) = 1 :2 * nH2 = 0, 1 ( mol )
Theo (2) ⇒ nO2 (2) = 2* nCH4 = 2 * 0,3 = 0,6 ( mol )
⇒ ∑nO2 pứ = 0,1 + 0,6 = 0,7 ( mol )
⇒ nO2 dư = 0,9 - 0,7 = 0,2 ( mol ) ⇒ mO2 dư = 0,2 * 32 = 6,4 ( g)
Theo (2) ⇒ nCO2 (2) = nCH4 = 0,3 ( mol ) ⇒ mCO2 (2) = 0,3 * 44 = 13,2 (g)
Vì làm lạnh ngưng tụ hơi nước ⇒ hỗn hợp Y gồm CO2 ( 0,3 mol ) và O2 dư ( 0,2 mol )
⇒ nY = 0,2 + 0,3 = 0,5 (mol) và mY = mO2 dư + mCO2 (2) = 6,4 + 13,2 = 19,6 (g)
Trong Y:
+) %VO2 = 0,2 : 0,5 * 100% = 40%
⇒ %VCO2 = 100% - 40% = 60%
+) %mO2 = 6,4 : 19,6 * 100% ≈ 32,65%
⇒ %mCO2 ≈ 100% - 32,65% ≈ 67,35%
Vậy trong Y: +) %VO2 = 40%; %VCO2 = 60%
+) %mO2 ≈ 32,65% ; %mCO2 ≈ 67,35%
