Cho hỗn hợp A gồm 0,2 mol C2H4; 0,3 mol H2. Dẫn A đi qua Ni đun nóng một thời gian thu hỗn hợp khí B có tỷ khối so với H2 là 7,75. Tính hiệu suất phản ứng?

Đáp án:

$H=50\%$

Giải thích các bước giải:

$M_A=7,75.2=15,5(g/mol)\\ m_A=m_{C_2H_4}+m_{H_2}=0,2.28+0,3.2=6,2(g)\\ Đặt\ n_{C_2H_4\ \text{Phản ứng}}=x(mol)\\ C_2H_4+H_2\xrightarrow{t^0} C_2H_6\\ \xrightarrow{\text{Từ PTHH}}\ n_{H_2\ \text{phản ứng}}=n_{C_2H_6}=n_{C_2H_4\ \text{phản ứng}}=x(mol)\\ n_{C_2H_4\ còn}=0,2-x(mol)\\ n_{H_2\ còn}=0,3-x(mol)\\ n_{\text{hỗn hợp khí sau}}=n_B=n_{C_2H_4\ còn}+n_{H_2\ còn}+n_{C_2H_6}\\ =0,2-x+0,3-x+x=0,5-x(mol)\\ m_B=(0,5-x).15,5(g)\\ \text{Bảo toàn khối lượng}\\ m_A=m_B=6,2(g)\\ \Rightarrow 6,2=(0,5-x).15,5\\ \Rightarrow x=0,1\\ \dfrac{n_{C_2H_4}}{1}<\dfrac{n_{H_2}}{1}\\ \to \text{H tính theo}\ C_2H_4\\ H=\dfrac{0,1}{0,2}.100\%=50\%$

$m_{trước}=0,2.28+0,3.2=6,2\ (g)$

Đặt $n_{C_2H_4\ pứ}=x\ (mol)$

$\to n_{H_2\ pứ}=n_{C_2H_4\ pứ}=x\ (mol)$

Ta có: $n_{trước}-n_{sau}=n_{H_2\ pứ}$

$\to n_{sau}=0,5-x\ (mol)$

Lại có: $\overline{M}_{B}=7,75.2=15,5$

$\to m_{sau}=15,5(0,5-x)=m_{trước}=6,2$

Giải PT trên ta được $x=0,1\ (mol)$

$\to H=\dfrac{n_{C_2H_4\ pứ}}{n_{C_2H_4\ có}}.100=\dfrac{0,1}{0,2}.100=50\%$