Phương pháp giải bài toán chất khí (đề 1)

Người ta trộn 9,6 gam X với hiđro rồi cho qua bình đựng Ni nung nóng hiệu suất phản ứng đạt 100% thì thu được hỗn hợp Y.. Dẫn hỗn hợp qua Ni nung nóng, sau phản ứng hoàn toàn thu được hỗ

## Hiđrocacbon X mạch hở có công thức

3 y

C H Một bình có dung tích không đổi chứa hỗn hợp khí gồm X và

2 O

dư ở

o

150 C

có áp suất 2 atm Bật tia lửa điện để đốt cháy hết X sau đó đưa bình về

o

150 C , áp suất bình vẫn là 2 atm Người ta trộn 9,6 gam X với hiđro rồi cho qua bình đựng Ni nung nóng (hiệu suất phản ứng đạt 100%) thì thu được hỗn hợp Y Khối lượng mol trung bình của Y là:

*A 42,5

B 46,5

C 48,5

D 45,5

$ PT:

3 y

C H

+

2 y (3 )O

4

+

→ 3

2 CO + 2

y H O 2

Vì áp suất trước và sau phản ứng không đổi nên ta có :

1 (3 ) 3

→ y = 4

Suy ra công thức phân tử của X :

3 4

C H

Cho X phản ứng với

2 H :

3 4

C H

+

2

H

→

3 6

C H

3 4

C H

+ 2

2

H

→

3 8

C H

Ta có khối lượng mol của Y phải bé hơn hoặc bằng khối lượng mol

của

3 8

C H

= 44

Trong các đáp án thì chỉ đáp án 42,5 là thoả mãn

## Hỗn hợp gồm hiđrocacbon X và oxi có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 10 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên thu

được hỗn hợp khí Y Cho Y đi qua dung dịch

2 4

H SO đặc, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối đối với hiđro bằng 19 CTPT của X là

A

3 8

C H

B

3 6

C H

*C

4 8

C H

D

4 6

C H

$ Trong Z có

2 CO

và 2 O

Sử dụng đường chéo, ta tính được số mol

2 O

dư bằng số mol

2 CO tạo ra

Gọi công thức X là

x y

C H

x y

C H

+

2 y

(x )O

4

+

→ x

2 CO + 2

y H O 2

Ta có:

y

x 10 x

4

= − −

→ 8x + y = 40

Ta thấy, chỉ có x = 4 và y = 8 thỏa mãn

## Cho X là hỗn hợp gồm một số hiđrocacbon ở thể khí còn Y là không khí (oxi chiếm 20% về thể tích còn lại là nitơ) Trộn X với Y ở cùng nhiệt độ áp suất theo tỉ lệ thể tích tương ứng 1 : 15 được hỗn hợp khí Z Cho Z vào bình

kín dung tích không đổi V Nhiệt độ và áp suất trong bình là

o t

C và p atm Sau khi đốt cháy Z, trong bình chỉ có

2 N , 2

CO

và nước ở thể hơi với tỉ lệ thể tích khí

2 CO

và thể tích hơi nước tương ứng là 7 : 4 Đưa bình về

o t

C, vậy áp suất trong bình sau khi đốt là q có giá trị là:

*A q = (47/48)p

B q = (35/36)p

C q = (45/48)p

D q = (27/32)p

$ Giả sử ban đầu cho 1 mol X, thì sẽ tương ứng với 15 mol Y

Như vậy, số mol các chất có trong bình trước và sau phản ứng:

x y

2

2

C H :1

O : 3

N :12











→

2 2 2

CO

H O

N :12











Sau phản ứng, không còn Oxi và hidrocacbon nên phản ứng là vừa đủ

Từ đây ta tính được:

2 CO

7 n 3

=

; 2

H O

4 n 3

=

Ta có tổng số mol tỉ lệ thuận với áp suất

1

2

n p

n = q

→

47 q

48p

=

## Trộn hai thể tích bằng nhau của

3 8

C H

và 2 O rồi bật tia lửa đốt cháy hỗn hợp Sau phản ứng làm lạnh hỗn hợp

rồi đưa về điều kiện ban đầu Thể tích hỗn hợp khí ấy (

S V ) so với thể tích hỗn hợp ban đầu (

d V ) là

A

S

V

=

d

V

B

S

V

:

d

V

= 11/10

C

S

V

= 0,5

d

V

*D

S

V

:

d

V

= 7/10

$ Giả sử

3 8 2

n = n

= 1 mol

3 8

C H

+ 5

2

O

→ 3

2 CO + 4 2

H O

Hỗn hợp sau cùng:

3 8

C H n = 0,8 mol;

2 CO n = 0,6 mol

→

s d

0,6 0,8 7

V : V

+

## Một hỗn hợp A gồm anken và

2 H

tỷ khối so với

2 H

là 7 Dẫn hỗn hợp qua Ni nung nóng, sau phản ứng hoàn

toàn thu được hỗn hợp B có tỷ khối với

2 H

là 10 Mặt khác cho 4,48 lít hỗn hợp A (đktc) và 2,6 gam axetilen qua Ni

nung nóng thu được hỗn hợp D có tỷ khối so với

2 H 13,5 Hỗn hợp D làm mất màu vừa đủ m gam

2 Br Công thức của anken và giá trị m lần lượt là

A

2 4

C H

và 25,6 gam

*B

3 6

C H

và 25,6 gam

C

2 4

C H

và 19,2 gam

D

3 6

C H

và 19,2 gam

$

M = n = 10

→ B

n = 0,14

mol B

M = 20

→ Trong B còn

2 H → anken hết

→

anken

n

= 0,2-0,14 = 0,06 mol;

2 H n = 0,14 mol

→

anken

7.2.0, 2 0,14.2

M

0, 06

−

=

= 42

→

3 6

C H

X

3 6

2

2 2

C H : 0,06

H : 0,14

C H : 0,1











D

0, 06.42 0,14.2 2.6

n

13,5.2

=

= 0,2 mol

→

2

H (pu)

n

= 0,2 + 0,1 - 0,2 = 0,1 mol

→

2

Br

n

= 0,06 + 0,1.2 - 0,1 = 0,16 mol

→ m = 25,6

## Đưa một hỗn hợp khí

2 N

và 2 H

có tỉ lệ 1:3 vào tháp tổng hợp sau phản ứng thấy thể tích khí giảm 1/10 so với

ban đầu.Tính thành phần % về thể tích của khí

3 NH trong hh khí sau phản ứng

A 20%

B 10%

C 16.67%

*D 11.11%

$ Giả sử:

2

H

n = 1

; 2 H

n = 3

2

N (pu)

n = x

→

3 NH n

= 2x;

2

N (du) n = 1 - x ;

2

H (du) n = 3-3x

S

n

= 1 - x + 3 - 3x + 2x = 4 - 2x →

9

4 2x 4 3,6

10

→ x = 0,2

Phần trăm khí

3 NH

:

%

## Trong một bình kín dung tích V lít không đổi có chứa 1,3a mol

2 O

và 2,5a mol

2 SO

ở

o

100 C , 2 atm (có mặt xúc

tác

2 5

V O

), nung nóng bình một thời gian sau đó làm nguội tới

o

100 C , áp suất trong bình lúc đó là p ; hiệu suất phản ứng tương ứng là h Mối liên hệ giữa p và h được biểu thị bằng biểu thức nào dưới đây:

A p =

2,5h

3,8

−

*B p =

1, 25h

3,8

−

C p =

0,65h

3,8

−

D p =

1,3h

3,8

−

$ Ta có pV = nRT

Ta thấy sau phản ứng thì thể tích bình và nhiệt độ k đổi Nên

p n

p = n

2

2

SO

+

2

O

→ 2

3 SO

2 < 1

→ Hiệu suất tính theo

2 SO

SO (pu)

n = 2,5ah

→

2

O (pu)

n = 1, 25ah

Ta thấy số mol khí giảm đi sau phản ứng chính là số mol

2 O phản ứng 1

n = 3,8a

;

2

n = 3,8a 1, 25ah −

→

1

−

## Hỗn hợp khí A gồm CO và

2 H

có tỉ khối đối với hiđro bằng 4,25, hỗn hợp khí B gồm

2 O

và 3 O

có tỉ khối đối với 2

H

là 20 Để đốt cháy hoàn toàn 10V lít khí A cần lượng thể tích hỗn hợp khí B là: (các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt

độ, áp suất)

A 10V

B 8V

C 6V

*D 4V

$ - Từ tỷ khối của B so với

2 H

tỷ lệ số mol

2 O : 3 O = 1:1

- Suy ra đặt

2

O

V

= 3 O V = x lít → ∑ thể tích O = 5x lít

- Đốt cháy A có: CO + O →

2 CO

; 2 H + O →

2

H O Suy ra ∑ thể tích O cần = 10V lít → x = 2V lít → Thể tích hỗn hợp B cần dùng là 4 lít

## Hỗn hợp X gồm

2 SO

và 2 O

có tỉ khối so với

2 H bằng 28 Lấy 4,48 lít hỗn hợp X (đktc) cho đi qua bình đựng

2 5

V O

nung nóng Hỗn hợp thu được cho lội qua dung dịch

2 Ba(OH)

dư thấy có 33,51 gam kết tủa Hiệu suất phản

ứng oxi hóa

2

SO

thành

3 SO là

A 75%

B 25%

*C 60%

D 40%

$ Khi dùng sơ đồ đường chéo ta tính được:

SO O

n : n

= 3 : 1

Trong 4,48 lít hỗn hợp X có 0,15 mol

2 SO

; 0,05 mol

2 O

1

2

2

2

O

SO

n

n

2

>

2

O (pu)

n = x

→

3 SO n

= 2x;

2

SO (du ) n = 0,15-2x

m

= 217.(0,15-2x) + 233.2x = 33,51 → x = 0,03

Hiệu suất:

0, 03

0,05

## Cracking V lít butan được 35 lít hỗn hợp X gồm

2 H , 4 CH ,

2 6

C H ,

2 4

C H ,

3 6

C H ,

4 8

C H ,

4 10

C H Dẫn hỗn hợp X

qua dung dịch

2 Br

dư còn lại 20 lít hỗn hợp khí (các thể tích đo ở cùng điều kiện) Hiệu suất quá trình cracking là

*A 75%

B 42,86%

C 80%

D 57,14%

$ 20 lít khí còn lại là ankan và

2 H → Thể tích anken là 15 lít

Một lưu ý quan trọng là số mol ankan +

2 H trong hỗn hợp bằng số mol butan phản ứng ban đầu

Hiệu suất: H =

0,15

0, 2

= 75%

## Nung hỗn hợp

2 SO , 2 O

có số mol bằng nhau trong một bình kín có thể tích không đổi với chất xúc tác thích hợp Sau một thời gian, đưa bình về nhịêt độ ban đầu thấy áp suất trong bình giảm 20% so với áp suất ban đầu Hiệu suất của phản ứng đã xảy ra bằng

A 40%

B 50%

C 20%

*D 80%

$

1

2

Coi ban đầu

n = n = 1

mol Gọi số mol phản ứng là x mol

Số mol các chất ở trạng thái cân bằng là

2

SO cb

n

= 1 - x ;

2 O n

= 1 - 0,5x;

3 SO n = x

Tổng số mol lúc sau là

S n = 2 - 0,5x mol Tổng số mol lúc đầu là 2 mol

Lúc sau áp suất trong bình giảm 20 % so với ban đầu nên ta có

n = p = 4

→

−

→ x = 0,8 mol

Hiệu suất: H =

0,8

1 =

80%

## Crắcking 6,72(l)

4 10

C H (đkc) một thời gian thì thu được hỗn hợp X gồm 5 hydrocacbon.Cho X đi qua dung dịch nước Brom dư thì khối lượng bình Brom tăng lên 8,4(g),đồng thời thấy khối lượng Brom phản ứng là 40 gam và có

khí Y bay ra khỏi bình Đốt cháy hoàn toàn Y thu được thì cần đúng V lít

2 O (đkc).Giá trị của V?

A 8,96

B 29,13

C 43,68

*D 23,52

$ Cracking 6,72 mol

4 10

C H :

PT:

4 10

C H

→

4 CH

+

3 6

C H (1)

4 10

C H

→

2 4

C H

+

2 6

C H (2)

4 10

C H

dư

X gồm:

4

CH

,

3 6

C H

,

2 4

C H ,

2 6

C H và

4 10

C H dư

Gọi số mol của

4 10

C H

ở (1)(2) và

4 10

C H

dư lần lượt là: x,y,z → x + y + z = 0,3(*)

-Cho X qua dd

2 Br

: Khối lượng bình Brom tăng lên chính là khối lượng của các hidrocacbon không no

→ Y:

4

CH

,

2 6

C H

,

4 10

C H dư → 42x + 28y = 8,4 (2*) và x + y = 0,25 (3*)

Từ (*)(2*)(3*) → x = 0,1 ; y = 0,15 ;z = 0,05

- Đốt Y:

2

O

n

=

2 CO

n

+ 1/2

2

H O n = 1,05 mol

→

2

O

V

= 23,52 lít

## Cho một luồng khí

2 CO

đi qua 30 gam C nung nóng Khối lượng C còn lại sau phản ứng là 6 gam Hỗn hợp CO

và

2

CO

thu đượccó thể tích bằng 112 lít (đktc) Thể tích của khí

2 CO dùng ban đầu là

A 22,4 lít

B 44,8 lít

*C 67,2 lít

D 112 lít

$

C

30 6

12

−

mol

→

2

112

22, 4

= 5-2 = 3 mol

→

2

CO

V

= 67,2 (l)

## Hỗn hợp khí A (ở nhiệt độ thường) gồm hiđrocacbon X mạch hở và oxi dư có tỷ lệ thể tích 4:21 cho vào một bình kín dung tích không đổi thấy áp suất là p atm Bật tia lửa điện, đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp, sau phản ứng, loại bỏ hơi nước rồi đưa về nhiệt độ ban đầu được hỗn hợp B có áp suất 0,52p atm Số chất X thỏa mãn dữ kiện đầu bài là

A 5

*B 1

C 4

D 6

$ Giả sử số mol HC là 4 mol; số mol oxi là 21 mol

Gọi công thức phân tử của HC là

x y

C H

x y

C H

+

2

y

(x )O

4

+

→ x

2 CO + 2

y

H O 2

Do

2

O

dư →

y 21 (x )

4 4

+ <

Lượng khí còn lại sau phản ứng là: 25.0,52 = 13 mol

→

y

4 4(x ) 4x 25 13

4

→ y = 8

→

x 3 ≤

→ Hidrocacbon cần tìm là:

3 8

C H → Có 1 chất thỏa mãn

## Từ 10

3

m

hỗn hợp

2 N

và 2 H lấy theo tỉ lệ 1:3 về thể tích, biết hiệu suất phản ứng tổng hợp thực tế là 95% Sau khi phản ứng đưa hỗn hợp về cùng điều kiện nhiệt độ áp suất trước phản ứng Có thể sản xuất được một lượng amoniac là

A 5

3

m

B 4,25

3

m

*C 4,75

3

m

D 7,5

3

m

$ Trong cùng điều kiện nhiệt độ áp suất thì tỉ lệ thể tích chính là tỉ lệ số mol

Có

2

N

V

= 2,5

3

m

, 2 H V = 7,5

3

m

Phương trình phản ứng :

2 N + 3 2

H € 2 3 NH

Nhận thấy

2

N

V

1

=

2 H

V 3

→ nên hiệu suất có thể tính theo

2 N hoặc

2 H

Với H = 95% →

3 NH V = 0,95 2 2,5 = 4,75

3

m

## Cho 4,0 lít

2 N

và 14,0 lít

2 H vào bình phản ứng, hỗn hợp thu được sau phản ứng có thể tích bằng 16,4 lít (thể tích các khí được đo trong cùng điều kiện) Hiệu suất phản ứng là bao nhiêu ?

*A 20%

B 30%

C 40%

D 50%

$ Thể tích các khí được đo trong cùng điều kiện nên tỉ lệ thê tích chính là tỉ lệ số mol

Phương trình phản ứng:

2 N + 3 2

H € 2 3 NH

Nhận thấy

2

N

V

1

<

2 H

V 3

→ hiệu suất tính theo

2 N

Có 2

2

N (pu)

n

=

3 NH

n

= ∑ khi(truocpu) n

- ∑ khi(saupu) n

= ( 4 + 14) - 16, 4 = 1,6 mol

→

2

N (pu)

n

= 0,8 mol → H =

0,8 4

×100% = 20%

## Điều chế

3 NH

từ hỗn hợp gồm

2 N

và 2 H (tỉ lệ mol 1 : 3) Tỉ khối hỗn hợp trước so với hỗn hợp sau phản ứng

là 0,9 Hiệu suất phản ứng là

*A 20%

B 30%

C 40%

D 50%

$ Phương trình phản ứng :

2 N + 3 2

H € 2 3 NH

Giả sử ban đầu có 1 mol

2 N

và 3 mol

2 H

Nhận thấy

2

N

n

1

=

2 H

n 3

→ hiệu suất được tính theo

2 N hoặc

2 H

Có

truocpu

m

=

saupu

m

→ truocpu n truocpu M = saupu n saupu M

→

saupu

n

= 4.0,9 = 3,6 mol

Luôn có 2

2

N (pu)

n

= truoc n

- sau n = 4- 3,6 = 0,4 mol →

2

N (pu) n = 0,2 mol

→ H =

0, 2

1

×100% = 20%

## Một hỗn hợp khí X gồm

2 N

và 2 H

có tỉ khối so với hiđro là 4,25 Nung nóng X với bột Fe một thời gian để tổng

hợp ra

3

NH

, sau phản ứng thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối dX/Y = 0,8 Tính hiệu suất phản ứng :

A 25%

B 80%

C 33,33%

*D 40%

$ Có

X

M

= 8,5 , sử dụng đường chéo →

2 N n : 2 H n = 1:3

Phương trình hóa học :

2 N + 3 2

H € 2 3 NH

Vì

2

N

n

1

=

2

H

n

3

→ hiệu suất được tính theo

2 N hoặc

2 H

Giả sử ban đầu có 1 mol

2 N

và 3 mol

2 H

Có

X

m

=

Y

m

→

Y n = 4 0,8 = 3,2 mol

2

2

N (pu)

n

= ∑

truoc

n

- ∑ sau n = 4-3,2 = 0,8 mol →

2

N (pu) n = 0,4 mol

→ H =

0, 4

1

×100% = 40%

## Trong một bình kín dung tích 56 lít chứa đầy

2 N

và 2 H theo tỉ lệ thể tích là 1:4 ở

o

0 C

và 200 atm ,có một ít bột

xúc tác Nung nóng bình một thời gian , sau đó đưa về

o

0 C thì áp suất trong bình giảm 10% so với áp suất ban đầu vậy hiệu suất của phản ứng là

A 18,75%

B 20%

C 30%

*D 25%

$ Ta có

truocpu

n

=

PV RT =

200.56

22, 4 273 273

= 500 mol

Có

2

N

n

= 100 mol,

2 H n = 400 mol

sau P = 200 0,9 = 180 atm

Phương trình phản ứng :

2 N + 3 2

H € 2 3 NH

Vì

2

N

n

1

<

2

H

n

3

→ hiệu suất được tính theo

2 N

Trong cùng điều kiện nhiệt đô, thể tích →

truoc sau

n n =

truoc sau

P P → sau n =

500.180 200 = 450 mol

2

2

N (pu)

n

= ∑

truoc

n

- ∑ sau n = 500-450 = 50 mol →

2

N (pu) n = 25 mol

→ H =

25

100

×100% = 25%

## Hỗn hợp X gồm

2 N

và 2 H

có tỉ khối so với

2 H bằng 3,6 đun nóng với xúc tác bột sắt một thời gian thu được

hỗn hợp Y có tỉ khối so với

2 H bằng 4 Hiệu suất của phản ứng tổng hợp amoniac là

A 18,75%

B 20,0%

*C 25,0%

D 22,25%

$ Có

X

M

= 7,2 sử dụng đường chéo

2 H n : 2 N n = 4:1

Phương trình hóa học :

2 N + 3 2

H € 2 3 NH

Giả sử ban đầu có 4 mol

2 H , 1 mol

2 N

Vì

2

N

n

1

<

2

H

n

3

→ hiệu suất được tính theo

2 N

Có

X

m

=

Y

m

→

Y n =

5.7, 2 2.4 = 4,5 mol

2

2

N (pu)

n

=

truoc

n

-

sau n = 5-4,5 = 0,5 mol →

2

N (pu ) n = 0,25 mol

H =

0, 25

1

×100% = 25%

## Cho 5 lít

2

N

và 15 lít

2 H vào một bình kính dung tích không đổi Ở

o

0 C , áp suất trong bình là

1 P atm Đun

nóng bình một thời gian thì thấy có 20%

2 N tham gia phản ứng, đưa bình về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong

bình lúc này là

2 P

Tỉ lệ 1 P

và 2 P

là

A 6 : 10

B 10 : 6

*C 10 : 9

D 9 : 10

$ Phương trình hóa học :

2 N + 3 2

H € 2 3 NH

Vì

2

N

V

:

2

H

V

= 1: 3 → hiệu suất có thể tính theo

2 N hoặc

2 H

Giả sử lúc đầu có 1 mol

2 N thì số mol

2 H

là 3 mol

Có 20%

2

N

tham gia phản ứng →

2 N

dư : 0,8 1 = 0,8 mol,

2 H = : 0,8 3 = 2,4 mol ,

3 NH : 2 0,2 = 0,4 mol

Có

truoc

sau

n

n

=

1

2

P

P

=

10 9

## Một dung dịch có chứa 35 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại thuộc hai chu kì kế tiếp nhau ở nhóm IA Thêm từ từ và khuấy đều một lượng dung dịch HCl vào dung dịch trên Khi phản ứng xong thu được 1,23 lít khí

CO

(

o

27 C

; 2 atm) và dung dịch X Thêm dung dịch

2 Ca(OH)

dư vào dung dịch X, thu được 20 gam kết tủa Hai kim loại kiềm là

A Li và Na

*B Na và K

C K và Rb

D Rb và Cs

$

2 3

M CO →+ HCl CO2

+ dumg dịch X

2 Ca(OH) du

+

0,2 mol

3 CaCO

Ta có

2

CO

n

=

PV

RT

=

1, 23.2

0, 082.300

= 0,1 mol

Nhận thấy khi cho dung dịch

2 Ca(OH)

dư vào dung dịch X tạo kết tủa → trong X có chứa

3 HCO−

Bảo toàn nguyên tố C →

2 3

M CO n = 3 CaCO n + 2 CO n = 0,3 mol

Vậy

tbmuoi

M

=

35

0,3

= 116,67 →

tbkl M = 28,33 mà hai kim loại ở chu kì kế tiếp → Na, K

## Trong bình kín đựng

2 O

ở to và

1 P (atm), bật tia lửa điện, rồi đưa về to ban đầu thì áp suất là

2 P (atm) Dẫn khí trong bình qua dung dịch KI dư thu được dung dịch X và 2,2848 lít khí (đktc) Dung dịch X phản ứng vừa đủ với

150ml dung dịch

2 4

H SO 0,08M Hiệu suất phản ứng ozon hóa và giá trị của

2 P

so với

1 P là:

A 80% và

2

P

= 0,9

1 P

*B 16,667% và

2 P = 0,944

1 P

C 16,86% và

2

P

= 0,5 1 P

D 20% và

2

P

= 0,9

1 P

$

3O → 2O

3

O

+ 2KI +

2

H O

→ 2KOH +

2 O + 2 I

2 4

KOH H SO

n = 2n

= 2.0,15.0,08 = 0,024 mol →

3 O n = 0,012 mol Khí thoát ra gồm cả oxi dư và oxi vừa tạo thành

2

O (du)

2, 2848

22, 4

= 0,09 mol

O (pu) O

n = 1,5n

= 1,5.0,012 = 0,018 mol

Hiệu suất phản ứng ozon hóa: H =

0, 018

.100%

= 16,667%