Bài 6 trang 166 Hóa học 10 Nâng cao: Hỗn hợp khí A gồm có O2 và O3, tỉ khối của hỗn hợp khí A đối với hiđro là 19,2. Hỗn hợp khí B gồm có...

Hỗn hợp khí A gồm có O₂ và O₃, tỉ khối của hỗn hợp khí A đối với hiđro là 19,2. Hỗn hợp khí B gồm có H₂ và CO, tỉ khối của hỗn hợp khí B đối với hiđro là 3,6.

a) Tính thành phần phần trăm theo thể tích các khí trong hỗn hợp A và hỗn hợp B.

b) Tính số mok hỗn hợp khí A cần dừng để đốt cháy hoàn toàn 1 mol hỗn hợp khí B. Các thể tích khí được đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất.

Giải

Đặt số mol O₂ và O₃ trong hỗn hợp A lần lượt là a mol và b mol. Xét  mol hỗn hợp A ( Rightarrow a + b = 1)   (*)

Theo đề bài ta có (overline {{M_A}}  = {{32a + 48b} over {left( {a + b} ight)}} = 19,2.2 = 38,4,,left( {**} ight))

Giải hệ (*) và (**) ta được a = 0,6 ; b = 0,4 ( Rightarrow \% {V_{{O_2}}} = 60\% ,\% {V_{{O_3}}} = 40\% )

Giải tương tự ta tính được hỗn hợp B : (\% {V_{{H_2}}} = 80\% ,,,\% {V_{CO}} = 20\% )

b) Các phản ứng xảy ra :

(eqalign{  & 2{H_2} + {O_2},, o ,,2{H_2}O,,,,,,,left( 1 ight)  cr  & 2CO + {O_2},, o ,,2C{O_2},,,,,,left( 2 ight)  cr  & 3{H_2} + {O_3},, o ,,3{H_2}O,,,,,,,,left( 3 ight)  cr  & 3CO + {O_3},, o ,,3C{O_2},,,,,,,,left( 4 ight) cr} )

Đặt số mol của A cần dùng để đốt cháy 1 mol B là x mol ( Rightarrow left{ matrix{  {n_{{O_2}}} = 0,6x,,mol hfill cr  {n_{{O_3}}} = 0,4x,mol hfill cr}  ight.)

Trong 1 mol hỗn hợp B ( Rightarrow left{ matrix{  {n_{{H_2}}} = 0,8,,mol hfill cr  {n_{CO}} = 0,2,,mol hfill cr}  ight.)

Từ (1), (2), (3) và (4) ( Rightarrow left{ matrix{  {n_{{H_2},phản,ứng}} = {n_{{H_2}O,tạo,thành}} = 0,8,,mol hfill cr  {n_{CO,phản,ứng}} = {n_{C{O_2},tạo,thành}} = 0,2,,mol hfill cr}  ight.)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

({m_A} + {m_B} = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} Rightarrow {m_B} = 16)

(Rightarrow x = {5 over {12}} approx 0,416,,left( {mol} ight))