Đề bài
Hỗn hợp A gồm hiđro và hơi benzen. Tỉ khối của A so với metan là 0,6. Dẫn A đi qua chất xúc tác Ni nung nóng thì chỉ xảy ra phản ứng làm cho một phần benzen chuyển thành xiclohexan. Hỗn hợp sau phản ứng có tỉ khối hơi so với metan là 0,75.
Tính xem bao nhiêu phần trăm benzen đã chuyển thành xiclohexan.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+) Giả sử trong 1 mol hỗn hợp A có x mol C6H6 và (1 - x) mol H2.
+) Dựa vào tỉ khối của A so với metan \( \to\) x.
+)Nếu cho 1 mol A qua chất xúc tác Ni, có n mol C6H6 phản ứng : C6H6 + 3H2 \( \to \) C6H12
+) Tính khối lượng trung bình của 1 mol khí sau phản ứng \( \to\) n
\( \to\) phần trăm benzen đã chuyển thành xiclohexan.
Lời giải chi tiết
Giả sử trong 1 mol hỗn hợp A có x mol C6H6 và (1 - x) mol H2.
MA = 78x + 2(1 - x) = 0,6.16 = 9,6 (g/mol)
\( \to\) x = 0,1
Vậy, trong 1 mol A có 0,1 mol C6H6 và 0,9 mol H2.
Nếu cho 1 mol A qua chất xúc tác Ni, có n mol C6H6 phản ứng :
C6H6 + 3H2 \( \to \) C6H12
n mol 3n mol n mol
Số mol khí còn lại là (1 - 3n) nhưng khối lượng hỗn hợp khí vẫn là 9,6 (g). Vì vậy, khối lượng trung bình của 1 mol khí sau phản ứng :
\(\overline M = \dfrac{{9,6}}{{1 - 3n}} = 0,75.16 = 12(g) \Rightarrow n = \dfrac{{0,2}}{3}\)
Tỉ lệ C6H6 tham gia phản ứng : \(\dfrac{{0,2}}{{3.0,1}}\). 100% = 67%.
