Cho hỗn hợp khí SO2 và O2 có tỉ khối hơi so với H2 là 24. Nung nóng hỗn hợp trên với xúc tác thích hợp trong bình kín thì được hỗn hợp mới có tỉ khối hơi so với H2 là 30. Xác định phần trăm về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp trước và sau phản ứng.

Đáp án:

Ở hỗn hợp ban đầu

\(\% {V_{S{O_2}}} = \% {V_{{O_2}}} = 50\% \)

Ở hỗn hợp sau

\(\% {V_{S{O_2}}} = 12,5\% ;\% {V_{{O_2}}} = 37,5\%; \% {V_{S{O_3}}} = 50\% \)

Giải thích các bước giải:

 Ta có:

\(\overline {{M_{b{\text{đ}}}}}  = 24{M_{{H_2}}} = 24.2 = 48\)

Áp dụng quy tắc đường chéo

\(\begin{array}{*{20}{c}}
  {S{O_2}(64)}&{}&{16} \\ 
  {}&{hh{\text{ ban đầu (48)}}}&{} \\ 
  {{O_2}(32)}&{}&{16} 
\end{array} \to \frac{{{n_{S{O_2}}}}}{{{n_{{O_2}}}}} = \frac{{16}}{{16}} = 1\)

Giả sử hỗn hợp ban đầu chứa \(SO_2;O_2\) đều 1 mol

Phản ứng xảy ra:

\(2{\text{S}}{O_2} + {O_2}\xrightarrow{{{V_2}{O_5},{t^o}}}2{\text{S}}{O_3}\)

Gọi số mol \(O_2\) phản ứng là \(x\)
Sau phản ứng:

\({n_{S{O_2}}} = 1 - 2{\text{x}};{n_{{O_2}}} = 1 - x;{n_{S{O_3}}} = x\)

\( \to {n_{hh}} = 1 - 2{\text{x}} + 1 - x + 2x = 2 - x\)

\(\overline {{M_{hh}}}  = 30{M_{{H_2}}} = 30.2 = 60\)

\( \to {m_{hh}} = 60.(2 - x) = {m_{b{\text{đ}}}} = 1.64 + 1.32 = 96\)

\( \to x = 0,4\)

Vì % số mol bằng % thể tích

Ở hỗn hợp ban đầu

\(\% {V_{S{O_2}}} = \% {V_{{O_2}}} = 50\% \)

Ở hỗn hợp sau

\(\% {V_{S{O_2}}} = \frac{{1 - 2{\text{x}}}}{{2 - x}} = 12,5\% ;\% {V_{{O_2}}} = \frac{{1 - x}}{{2 - x}} = 37,5\%  \to \% {V_{S{O_3}}} = 50\% \)

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

Theo quy tắc đường chéo: 
__SO2 -----64---------------16 
--------------------M(tb)=48-----------... 
__O2 -------32---------------16 
ta có: n SO2 / nO2 = 16/16= 1:1 
*%V các khí trong hh trước khi tham gia pư 
%V SO2 =%V O2 =50% (vì tỉ lệ mol của chúng là 1:1) 
------2SO2 + O2 ------2SO3 
bđ: 1mol---1mol-------0 
pứ: a---------0.5a-------a (mol) 
cb: 1-a ----1-0.5a -----a 

n hh sau phản ứng =2- 0.5a mol 
M (hh)= 2*30= [ 64(1-a) + 32(1-0.5a) + 80a]/(2-0.5a) 
=>a=0.8 mol 
=>nhh sau phản ứng= 2-0.5a=1.6 mol 
* %V các khi sau phản ứng: 
=>%V SO2 (dư)= (1-a)/1.6=12.5% 
=>%V O2 (dư)=(1-0.5a)/1.6=37.5% 
=>%V SO3 = a/1.6=50% 
* %V các khi khi tham gia phản ứng: 
n khí phản ứng = a +0.5a=1.2 mol 
=>%V SO2 (phản ứng)= 0.8/1.2=66.7% 
=>%V O2 pư= 0.5a/1.2=33.3%

CHÚC BN HỌC TỐT:))