Nạp một hỗn hợp khí có 20% thể tích ankan A (CnH2n+2) và 80% thể tích O2 (dư) vào khí nhiên kế. Sau khi cho nổ rồi cho hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ ban đầu thì áp suất trong khí nhiên kế giảm đi 2 lần. Công thức phân tử của ankan A là :
Trả lời bởi giáo viên
Để đơn giản cho việc tính toán ta chọn số mol của A là 1 mol và của O2 là 4 mol (Vì ankan chiếm 20% và O2 chiếm 80% về thể tích).
Phương trình phản ứng :
${{C}_{n}}{{H}_{2n+2}}+(\frac{3n+1}{2}){{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}nC{{O}_{2}}+(n+1){{H}_{2}}O$ (1)
bđ: 1 4
pư: 1 $(\frac{3n+1}{2})$ n (n+1)
spư: 0 4 - $(\frac{3n+1}{2})$ n (n+1)
Vì sau phản ứng hơi nước đã ngưng tụ nên chỉ có O2 dư và CO2 gây áp suất nên bình chứa.
Tổng số mol khí trước phản ứng : n1 = 1 + 4 = 5 mol
Tổng số mol khí sau phản ứng : n2 = 4 - $(\frac{3n+1}{2})$ + n = (3,5 – 0,5n) mol
Do nhiệt độ trước và sau phản ứng không đổi nên : $\frac{{{n}_{1}}}{{{n}_{2}}}=\frac{{{p}_{1}}}{{{p}_{2}}}\Rightarrow \frac{5}{3,5-0,5n}=\frac{{{p}_{1}}}{0,5{{p}_{1}}}=2\Rightarrow n=2$
Vậy A là C2H6.
Hướng dẫn giải:
+) Để đơn giản cho việc tính toán ta chọn số mol của A là 1 mol và của O2 là 4 mol
${{C}_{n}}{{H}_{2n+2}}+(\frac{3n+1}{2}){{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}nC{{O}_{2}}+(n+1){{H}_{2}}O$ (1)
+) Tính tổng số mol khí trước phản ứng
+) Tính tổng số mol khí sau phản ứng
+) Do nhiệt độ trước và sau phản ứng không đổi nên : $\frac{{{n}_{1}}}{{{n}_{2}}}=\frac{{{p}_{1}}}{{{p}_{2}}}$