Đáp án:
\(\%V_{O_2}=12\%, \%V_{H_2}=48\%, \%V_{N_2}=40\%\)
Giải thích các bước giải:
Đốt cháy 5 lít hỗn hợp thu được 3,2 lít \(⇒ ΔV_1 = 5 - 3,2= 1,8 \ \text{lít}\)
PTHH: \(2H_2+O_2\xrightarrow{t^{\circ}} 2H_2O\)
\(\Rightarrow V_{H_2\ \text{phản ứng}}+V_{O_2\ \text{phản ứng}}=1,8\Rightarrow 2V_{O_2\ \text{phản ứng}}+V_{O_2\ \text{phản ứng}}=1,8\Rightarrow V_{O_2\ \text{phản ứng}}=0,6\ \text{lít}\)
Vì \(\%V\)\(_{N_2}\) \(= 80\%V\)\(_{kk}\) nên trong 5 lít không khí, thể tích khí nito là:
\(V_{N_2}=5\cdot 80\%=4\ \text{lít}\Rightarrow V_{O_2}=5-4=1\ \text{lít}\)
Đốt cháy 3,2 + 5 = 8,2 lít hỗn hợp thu được 6,4 lít \(⇒ ΔV_2 = 8,2 - 6,4= 1,8\ \text{lít}\)
Sau lần phản ứng II, hỗn hợp có thể tích tiếp tục giảm 1,8 lít. Nên trong hỗn hợp sau khi đốt lần I có \(H_2\) dư, nên thể tích \(O_2\) trong hỗn hợp ban đầu là 0,6 lít
\(\Rightarrow V_{O_2\ \text{phản ứng}}=\dfrac{1,8}{3}=0,6\ \text{lít}\)
Ta có: \(1 > 0,6\) nên sau phản ứng lần thứ II, hidro hết (do oxi dư)
\(⇒\) Thể tích khí hidro ban đầu là: 0,6 x 2 x 2 = 2,4 lít
Do đó trong 5 lít hỗn hợp ban đầu có 0,6 mol \(O_2\), 2,4 mol \(H_2\) và 2 lít \(N_2\)
\(\Rightarrow \%V_{O_2}=\dfrac{0,6}{5}\cdot 100\%=12\%; \%V_{H_2}=\dfrac{2,4}{5}\cdot 100\%=48\%\Rightarrow \%V_{N_2}=100\%-\left(12\%+48\%\right)=40\%\)
Vậy trong 5 lít hỗn hợp khí ban đầu:
\(\%V_{O_2}=12\%, \%V_{H_2}=48\%, \%V_{N_2}=40\%\)
