Đốt cháy hoàn toàn 11, 2 lít khí CH4 trong không khí biết khí CH4 cháy là tác dụng với khí O2 trong không khí
A. Tính thể tích khí O2 sinh ra với điều kiện chuẩn
B Tính thể tích không khí cần dùng biết khí O2 chiếm 20% thể tích không khí
Quảng cáo
4 câu trả lời 90
1. Tính số mol khí CH4
2. Viết phương trình hóa học
- Theo phương trình, tỉ lệ số mol là: 1 mol CH4 cần 2 mol O2.
- Vậy 0,5 mol CH4 sẽ cần: 0,5 2 = 1 (mol) O2.
A. Tính thể tích khí O2 cần dùng (đề bài em ghi "sinh ra" là chưa chính xác, vì O2 là chất tham gia phản ứng):
- Thể tích khí O2 ở điều kiện chuẩn (mới): VO2 = n24,79 = 1 24,79 = 24,79 (lít)
(Nếu tính theo đktc cũ: VO2 = 1.22,4 = 22,4 lít)
B. Tính thể tích không khí cần dùng:
- Vì khí O2 chiếm 20% (hay 1/5) thể tích không khí, nên thể tích không khí sẽ gấp 5 lần thể tích khí O2.
=>
=>
(Nếu tính theo đktc cũ: Vkk = 22,4 5 = 112 lít
Đáp số:
A. VO2 = 24,79 lít (hoặc 22,4 lít tùy điều kiện).
B. Vkk = 123,95 lít (hoặc 112 lít tùy điều kiện).
📝 Mở rộng bài toán: Tính sản phẩm sau phản ứng
Dựa trên phương trình hóa học:
1. Thể tích khí $\text{CO}_2$ sinh ra (đkc):
Theo tỉ lệ phương trình, số mol $\text{CO}_2$ bằng số mol $\text{CH}_4$ đã cháy ($1:1$).
$V_{\text{CO}_2} = V_{\text{CH}_4} = 11,2\ \text{L}$.
2. Khối lượng nước ($\text{H}_2\text{O}$) thu được:
Ở bước này, chúng ta nên chuyển qua số mol để tính khối lượng ($m$) chính xác nhất.
Số mol $\text{CH}_4$: $n_{\text{CH}_4} = \frac{11,2}{24,79} \approx 0,45\ \text{mol}$ (nếu tính theo điều kiện chuẩn mới $25^\circ\text{C}, 1\ \text{bar}$).
Theo phương trình: $n_{\text{H}_2\text{O}} = 2 \cdot n_{\text{CH}_4} = 0,9\ \text{mol}$.
Khối lượng nước: $m_{\text{H}_2\text{O}} = 0,9 \cdot 18 = 16,2\ \text{g}$.
💡 Lưu ý nhỏ về "Điều kiện chuẩn"
Trong chương trình giáo dục phổ thông mới hiện nay, có một sự thay đổi nhỏ mà bạn nên để ý:
Điều kiện tiêu chuẩn (đktc) cũ: $0^\circ\text{C}, 1\ \text{atm} \rightarrow 1\ \text{mol} = 22,4\ \text{L}$.
Điều kiện chuẩn (đkc) mới: $25^\circ\text{C}, 1\ \text{bar} \rightarrow 1\ \text{mol} = 24,79\ \text{L}$.
Nếu đề bài của bạn đang dùng con số $22,4$ làm mốc, có thể bạn đang học theo chương trình cũ hoặc tài liệu ôn tập truyền thống. Kết quả $112\ \text{L}$ không khí của bạn là hoàn toàn chuẩn xác với logic đó.
đổi thể tích khí $CH_{4}$ về số mol. Ở điều kiện chuẩn (đkc), 1 mol khí chiếm 24,79 lít.
Số mol của khí $CH_{4}$ là:
(Lưu ý: Nếu chương trình học của bạn vẫn dùng điều kiện tiêu chuẩn cũ là 22,4 lít/mol, kết quả sẽ là $11,2 / 22,4 = 0,5 \text{ mol}$. Dưới đây mình sẽ tính theo con số 0,5 mol cho tròn trịa và dễ hiểu nhé).
Phương trình hóa học
Phản ứng cháy của methane ($CH_{4}$) diễn ra như sau:
Dựa vào phương trình, ta thấy tỉ lệ mol là: 1 mol $CH_{4}$ cần 2 mol $O_{2}$.
A. Tính thể tích khí $O_{2}$ cần dùng
Lưu ý nhỏ: Đề bài hỏi thể tích $O_{2}$ "sinh ra" có vẻ chưa chính xác về thuật ngữ, vì $O_{2}$ là chất tham gia phản ứng (bị tiêu hao đi), còn sản phẩm sinh ra là $CO_{2}$ và $H_{2}O$. Mình sẽ tính thể tích $O_{2}$ cần dùng nhé.
Theo phương trình:
Thể tích khí $O_{2}$ ở điều kiện tiêu chuẩn (22,4 l/mol) là:
B. Tính thể tích không khí cần dùng
Vì khí $O_{2}$ chỉ chiếm 20% (tức là $1/5$) thể tích không khí, nên thể tích không khí sẽ gấp 5 lần thể tích khí oxygen.
Công thức tính:
Thay số vào:
Tóm tắt kết quả:
$V_{O_{2}}$: 22,4 lít.
$V_{kk}$: 112 lít.
Ta xét phản ứng cân bằng (pha khí):
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
a) Tính hằng số cân bằng Kc
Dữ kiện ban đầu:
[SO2]0=4 M
[O2]0=2 M
80% SO₂ đã phản ứng khi cân bằng.
Bước 1: Lập bảng biến thiên
80% SO₂ phản ứng:
nSO2 phản ứng=0,8×4=3,2 M
Theo tỉ lệ phương trình:
SO₂ giảm: 3,2 M
O₂ giảm: 3,22=1,6 M
SO₃ tăng: 3,2 M
Bước 2: Nồng độ cân bằng
[SO2]=4−3,2=0,8 M
[O2]=2−1,6=0,4 M
[SO3]=3,2 M
Bước 3: Tính Kc
Kc=[SO3]2[SO2]2[O2]=3,22(0,8)2.0,4Kc=10,240,256=40Kc=40
b) Muốn 90% SO₂ phản ứng, cần lấy ban đầu bao nhiêu O₂?
Giữ nguyên:
[SO2]0=4 M
Kc=40
Gọi nồng độ ban đầu của O₂ là x (M).
Bước 1: Lượng chất phản ứng
90% SO₂ phản ứng:
nSO2=0,9×4=3,6 M
Suy ra
O₂ phản ứng: 3,62=1,8 M
SO₃ tạo thành: 3,6 M
Bước 2: Nồng độ cân bằng
[SO2]=4−3,6=0,4 M
[O2]=x−1,8
[SO3]=3,6 M
Bước 3: Áp dụng biểu thức Kc
40=(3,6)2(0,4)2.(x−1,8)
40=12,960,16.(x−1,8)0,16.(x−1,8)=0,324x−1,8=2,025x=3,825
Kết quả cuối cùng
a) Kc=40
b) Nồng độ O₂ ban đầu cần lấy:
[O2]0=3,83 M
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
45495 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
43564 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
39296 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
37000 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
36247 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
32441 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
32221
