30 Bài Tập Về Phương Pháp Giải Bài Toán Chất Khí Có Lời Giải

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 [r]

3 Phương pháp giải bài toán chất khí (Đề 1)

Câu 1 Tỷ khối của hỗn hợp gồm H2, CH4, CO so với Hiđro bằng 7,8 Để đốt cháy hoàn toàn một thể tích hỗn hợp này cần 1,4 thể tích oxi Thành phần phần trăm về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp đầu là:

A 20%, 50%, 30%

B 33,33%, 50%, 16,67%

C 20%, 60%, 20%

D 10%, 80%, 10%

Câu 2 Hiđrocacbon X mạch hở có công thức C3Hy Một bình có dung tích không đổi chứa hỗn hợp khí gồm X

và O2 dư ở 150oC có áp suất 2 atm Bật tia lửa điện để đốt cháy hết X sau đó đưa bình về 150oC, 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

Câu 3 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 H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối đối với hiđro bằng 19 CTPT của X là:

A C3H8

B C3H6

C C4H8

D C4H6

Câu 4 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 toC và p atm Sau khi đốt cháy Z, trong bình chỉ có N2, CO2 và nước ở thể hơi với tỉ lệ thể tích khí CO2 và thể tích hơi nước tương ứng là 7 : 4 Đưa bình về toC, 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

Câu 5 A là hỗn hợp gồm một số hiđrocacbon ở thể khí, B là không khí Trộn A với B ở cùng nhiệt độ áp suất

theo tỉ lệ thể tích (1:15) được hỗn hợp khí D Cho D vào bình kín dung tích không đổi V Nhiệt độ và áp suất trong bình là toC và p atm Sau khi đốt cháy A trong bình chỉ có N2, CO2 và hơi nước với tỉ lệ thể tích là 7:4 .đưa bình về toC Áp suất trong bình sau khi đốt là p1 có giá trị là

A 47p/48

B 16p/17

C 3p/5

D p

Câu 6 Trộn hai thể tích bằng nhau của C3H8 và O2 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 (Vs) so với thể tích hỗn hợp ban đầu (Vđ) là

A Vs = Vđ

B Vs : Vđ = 11/10

C Vs = 0,5Vđ

D Vs : Vđ = 7/10

Câu 7 Một hỗn hợp A gồm anken và H2 tỷ khối so với H2 là 7 Dẫn hỗn hợp qua Ni nung nóng, sau phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp B có tỷ khối với H2 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 H2 13,5 Hỗn hợp D làm mất màu vừa đủ m gam Br2 Công thức của anken và giá trị m lần lượt là

A C2H4 và 25,6 gam

B C3H6 và 25,6 gam

C C2H4 và 19,2 gam

D C3H6 và 19,2 gam

Câu 8 Đưa một hỗn hợp khí N2 và H2 có tỉ lệ 1:3 vào tháp tổng hợp sau p/ư thấy thể tích khí giảm 1/10 so với ban đầu.Tính thành phần % về thể tích của khí NH3 trong hh khí sau p/ư

A 20%

B 10%

C 16.67%

D 11.11%

Câu 9 Trong một bình kín dung tích V lít không đổi có chứa 1,3a mol O2 và 2,5a mol SO2 ở 1000C, 2 atm (có mặt xúc tác V2O5), nung nóng bình một thời gian sau đó làm nguội tới 1000C, 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 1 2,5

3,8

h

B p = 2 1 1, 25

3,8

h

C p = 2 1 0, 65

3,8

h

D p = 2 1 1,3

3,8

h

Câu 10 Hỗn hợp khí A gồm CO và H2 có tỉ khối đối với hiđro bằng 4,25, hỗn hợp khí B gồm O2 và O3 có tỉ khối đối với H2 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

Câu 11 Hỗn hợp X gồm SO2 và O2 có tỉ khối so với H2 bằng 28 Lấy 4,48 lít hỗn hợp X (đktc) cho đi qua bình đựng V2O5 nung nóng Hỗn hợp thu được cho lội qua dung dịch Ba(OH)2 dư thấy có 33,51 gam kết tủa Hiệu suất phản ứng oxi hóa SO2 thành SO3 là

A 75%

B 25%

C 60%

D 40%

Câu 12 (Đề NC) Cracking V lít butan được 35 lít hỗn hợp X gồm H2, CH4, C2H6, C2H4, C3H6, C4H8, C4H10 Dẫn hỗn hợp X qua dung dịch Br2 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%

Câu 13 Nung hỗn hợp SO2, O2 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%

Câu 14 Crắcking 6,72(l) C4H10(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 O2 (đkc).Giá trị của V?

A 8,96

B 29,13

C 43,68

D 23,52

Câu 15 Cho một luồng khí CO2 đi qua 30 gam C nung nóng Khối lượng C còn lại sau phản ứng là 6 gam Hỗn hợp CO và CO2 thu đượccó thể tích bằng 112 lít (đktc) Thể tích của khí CO2 dùng ban đầu là:

A 22,4 lít

B 44,8 lít

C 67,2 lít

D 112 lít

Câu 16 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

Câu 17 Từ 10m3 hỗn hợp N2 và H2 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 5m3

B 4,25m3

C 4,75m3

D 7,5m3

Câu 18 Cho 4,0 lít N2 và 14,0 lít H2 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%

Câu 19 Điều chế NH3 từ hỗn hợp gồm N2 và H2 (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%

Câu 20 Một hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với hiđro là 4,25 Nung nóng X với bột Fe một thời gian để tổng hợp ra NH3, 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%

Câu 21 Trong một bình kín dung tích 56 lít chứa đầy N2 và H2 theo tỉ lệ thể tích là 1:4 ở 0oc và 200 atm ,có một ít bột xúc tác Nung nóng bình một thời gian , sau đó đưa về 0oc 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%

Câu 22 Hỗn hợp X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với H2 bằng 3,6 đun nóng với xúc tác bột sắt một thời gian thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 bằng 4 Hiệu suất của phản ứng tổng hợp amoniac là

A 18,75%

B 20,0%

C 25,0%

D 22,25%

Câu 23 Cho 5 lít N2 và 15 lít H2 vào một bình kính dung tích không đổi Ở 0oC, áp suất trong bình là P1 atm Đun nóng bình một thời gian thì thấy có 20% N2 tham gia phản ứng, đưa bình về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình lúc này là P2 Tỉ lệ P1 và P2 là

A 6 : 10

B 10 : 6

C 10 : 9

D 9 : 10

Câu 24 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 CO2 (27oC; 2 atm) và dung dịch X Thêm dung dịch Ca(OH)2 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

Câu 25 Cracking 10 lít butan tạo thành V (lít) hỗn hợp khí (các khí đo cùng điều kiện) Tính V, biết hiệu suất

phản ứng cracking là 70%

A 20 lít

B 17 lít

C 13,5 lít

D 15 lít

Câu 26 Trong 1 bình kín dung tích không đổi chứa 1 lượng O2 gấp đôi lượng cần thiết để đốt cháy và hỗn hợp

2 este đồng phân có CTPT là CnH2nO2 Nhiệt độ và áp suất trong bình lúc đầu là 136,5oC và 1 atm Sau khi đốt cháy hoàn toàn 2 este giữ nhiệt độ bình ở 819oK, áp suất trong bình lúc này là 2,375 atm Xác định CTPT của 2 este :

A C3H7COOC3H7 ; C2H5COOC4H9

B C2H5COOC2H5 ; HCOOC3H7

C CH3COOCH3 ; HCOOC2H5

D C4H9COOC4H9 ; C2H5COOC6H13

Câu 27 Trong bình kín đựng O2 ở to và P1 (atm), bật tia lửa điện, rồi đưa về to ban đầu thì áp suất là P2 (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 H2SO4 0,08M Hiệu suất phản ứng ozon hóa và giá trị của P2 so với P1 là:

A 80% và P2 = 0,9P1

B 16,667% và P2 = 0,944P1

C 16,86% và P2 = 0,5P1

D Đáp án khác

Câu 28 Crackinh 560 lít C4H10 thu được 1010 lít hỗn hợp khí X khác nhau Các khí đều đo ở (đktc) Thể tích

C4H10 chưa bị cracking là

A 110 lít

B 450 lít

C 225 lít

D 220 lít

Câu 29 Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X trong bình kín dung tích 10 lít bằng lượng không khí lấy gấp đôi

lượng cần thiết Sau phản ứng, làm lạnh bình về 0oC thấy áp suất bình là 1,948 atm Mặt khác, khi hấp thụ lượng nước sinh ra bằng 25 ml dung dich H2SO4 98% (D = 1,84 g/ml) được dung dịch H2SO4 95,75% Biết trong không khí chỉ có O2 và N2 với tỉ lệ thể tích 1:4, X không có đồng phân Công thức phân tử của X là

A CH4

B C2H4

C C3H6

D C2H2

Câu 30 Cho 11,2 lit hỗn hợp khí B gồm SO2 và CO2 (dB/H2=28) vào một bình kín chứa 0,1 mol O2 pử nhiệt độ cao xúc tác V2O5 sau một thời gian phản ứng thu được hỗn hợp khí C có tỉ khối với không khí là 1,956 Hiệu suất của phản ứng tạo SO3 là;

A 25%

B 33,33%

C 50%

D 35%

ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: C

Câu 2: A

PT:

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

Suy ra công thức phân tử của X : C3H4

Cho X phản ứng với H2 :

Ta có khối lượng mol của Y phải bé hơn hoặc bằng khối lượng mol của C3H8 = 44

Trong các đáp án thì chỉ đáp án A là thoả mãn

Câu 3: C

Trong Z có CO2 và O2

Sử dụng đường chéo, ta tính được số mol O2 dư bằng số mol CO2 tạo ra Gọi công thức X là CxHy

Ta có

Ta thấy, chỉ có x=4 và y=8 thỏa mãn

Câu 4: A

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:

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

Từ đây ta tính được

Ta có tổng số mol tỉ lệ thuận với áp suất

Câu 5: A

Câu 6: D

Giả sử

Hỗn hợp sau cùng:

=>

Câu 7: B

Câu 8: D

Câu 9: B

Ta có

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

-> Hiệu suất tính theo SO2

Ta thấy số mol khí giảm đi sau phản ứng chính là số mol O2 phản ứng

Câu 10: D

- Từ tỷ khối của B so với H2tỷ lệ số mol O2 : 3 = 1:1

- Suy ra đặt VO2 = VO3 = x lít → ∑ thể tích O = 5x lít

- Đốt cháy A có: CO + O → CO2; H2 + O → H2O Suy ra ∑ thể tích O cần = 10V lít → x = 2V lít → Thể tích hỗn hợp B cần dùng là 4 lít

Câu 11: C

Khi dùng sơ đồ đường chéo ta tính được:

Trong 4,48 lít hỗn hợp X có 0,15 mol SO2; 0,05 mol O2

,

Hiệu suất:

Câu 12: A

20 lít khí còn lại là ankan và H2

=>thể tích anken là 15 lít

Một lưu ý quan trọng là số mol ankan + H2 trong hỗn hợp bằng số mol butan phản ứng ban đầu

Hiệu suất:

Câu 13: D

Coi ban đầu

Gọi số mol phản ứng là x mol

Số mol các chất ở trạng thái cân bằng là

Tổng số mol lúc sau là

Tổng số mol lúc đầu là 2 mol

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

Hiệu suất:

Câu 14: D

-Cracking 6,72 mol C4H10:

PT: C4H10 > CH4 + C3H6 (1)

C4H10 > C2H4 + C2H6 (2)

C4H10 dư

X gồm: CH4,C3H6,C2H4,C2H6 và C4H10 dư

Gọi số mol của C4H10 ở (1)(2) và C4H10 dư lần lượt là: x,y,z => x+y+z=0,3(*)

-Cho X qua dd Br2: Khối lượng bình Brom tăng lên chính là khối lượng của các hidrocacbon không no

=> Y: CH4,C2H6, C4H10 dư

=> 42x+28y=8,4 (2*) và x+y=0,25 (3*)

Từ (*)(2*)(3*) => x=0,1 ; u=0,15 ;z =0,05

- Đốt Y:nO2=nCO2+ 1/2nH2O=1,05 mol

=> VO2 = 23,52 lít

Câu 15: C

Câu 16: B

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

Gọi công thức phân tử của HC là

Do dư

Lượng khí còn lại sau phản ứng là

=>y=8

=>Hidrocacbon cần tìm là:

=>Có 1 chất thỏa mãn

Câu 17: C

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

Có VN2 = 2,5 m3 , VH2 = 7,5 m3

Phương trình phản ứng : N2 + 3H2 2NH3

Nhận thấy = → nên hiệu suất có thể tính theo N2 hoặc H2

Với H = 95% → VNH3 = 0,95 2 2,5 = 4,75 m3

Câu 18: A

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: N2 + 3H2 2NH3

Nhận thấy < → hiệu suất tính theo N2

Có 2nN2 phản ứng = nNH3 = ∑nkhí trước phản ứng - ∑nkhí sau phản ứng = ( 4+ 14) - 16, 4 = 1,6 mol

→ nN2 phản ứng = 0,8 mol → H = ×100% = 20%

Câu 19: A

Phương trình phản ứng : N2 + 3 H2 2NH3

Giả sử ban đầu có 1 mol N2 và 3 mol H2

Nhận thấy = → hiệu suất được tính theo N2 hoặc H2

Có mtrước pư = msau pư → ntrước pư.Mtrước pư = nsau pư Msau pư

→ nsau pư = 4.0,9 = 3,6 mol

Luôn có 2nN2 pư = ntrước - nsau = 4- 3,6 = 0,4 mol → nN2 pư = 0,2 mol

→ H = ×100% = 20%

Câu 20: D

Có MX = 8,5 , sử dụng đường chéo → nN2 : nH2 = 1:3

Phương trình hóa học : N2 + 3H2 2NH3

Vì = → hiệu suất được tính theo N2 hoặc H2

Giả sử ban đầu có 1 mol N2 và 3 mol H2

Có mX = mY → nY = 4 0,8 = 3,2 mol

2nN2 phản ứng = ∑ntrước - ∑nsau = 4-3,2 = 0,8 mol → nN2 phản ứng = 0,4 mol

→ H= ×100% = 40%

Câu 21: D

Ta có ntrước phản ứng = = = 500 mol

Có nN2 = 100 mol, nH2 = 400 mol Psau = 200 0,9 = 180 atm

Phương trình phản ứng : N2 + 3H2 2NH3

Vì < → hiệu suất được tính theo N2

Trong cùng điều kiện nhiệt đô, thể tích → = → nsau = = 450 mol 2nN2 phản ứng = ∑ntrước - ∑nsau = 500-450 = 50 mol → nN2 phản ứng = 25 mol

→ H= ×100% = 25%

Câu 22: C

Có MX = 7,2 sử dụng đường chéo nH2 : nN2 = 4:1

Phương trình hóa học : N2 + 3H2 2NH3

Giả sử ban đầu có 4 mol H2, 1 mol N2

Vì < → hiệu suất được tính theo N2

Có mX = mY → nY = = 4,5 mol

2nN2 pư = ntrước - nsau = 5-4,5 = 0,5 mol → nN2 pư = 0,25 mol

H = ×100% = 25%

Câu 23: C

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

Phương trình hóa học : N2 + 3H2 2NH3

Vì VN2 : VH2 = 1: 3 → hiệu suất có thể tính theo N2 hoặc H2

Giả sử lúc đầu có 1 mol N2 thì số mol H2 là 3 mol

Có 20% N2 tham gia phản ứng → N2 dư : 0,8 1 = 0,8 mol, H2 =: 0,8 3 = 2,4 mol , NH3 : 2 0,2 = 0,4 mol

Câu 24: B

M2CO3 CO2 + dumg dịch X 0,2 mol CaCO3

Ta có nCO2 = = = 0,1 mol

Nhận thấy khi cho dung dịch Ca(OH)2 dư vào dung dịch X tạo kết tủa → trong X có chứa HCO3

-Bảo toàn nguyên tố C → nM2CO3 = nCaCO3 + nCO2 = 0,3 mol

Vậy Mtb muối = = 116,67 → Mtb kim loại = 28,33 mà hai kim loại ở chu kì kế tiếp → Na, K

Câu 25: B

Câu 26: C

Câu 27: B

Khí thoát ra gồm cả oxi dư và oxi vừa tạo thành