Trong một binh kin chứa H2, C2H4 và một ít bột Ni, nung bình một thời gian sau đó làm lạnh đến 0°C, áp suất trong bình lúc đó là P. Ti khối hơi so với CH4 của hỗn hợp khí X trước và hỗn hợp khí Y sau khi nung binh là 0,775 và 31/36. Biết dung tích bình kín không đối và bằng 2,24 lít. Hãy:
a) Giải thích tại sao ti khối tăng?
b) Xác định % thể tích các khí trong bình trước khi nung (hỗn hợp X).
c) Tỉnh áp suất P.
d) Tinh hiệu suất cộng H2 vào anken.
a)Ta có dX/CH4=0,775<dY/CH4=31/36 xấp xỉ 0,8611
Nguyên nhân là do định luật bảo toàn khối lương, ta có: mX=mY, mà nY=nX-nH2=>nY<X
=>MY>MX=> đpcm
b)MX=0,775.16=12,4
Dùng sơ đồ đường chéo
=>nH2/nC2H4=(28-12.4)/(12.4-2)=1,5
=% VH2=1,5/(1,5+1).100%=60%=>%VC2H4=40%
c)Áp dụng CT p(áp suất)=nRT/V=0,082.273.n/2,24
Tuy nhiên không có mol khí cụ thể=> ko tính được
d)Giả sử có 1 mol khí ban đầu=>
nC2H4=0,4; nH2=0,6–>mX=mY=12,4(g)(BTKL)
C2H4+H2–>C2H6
0,4h….0,4h……0,4h
Gọi hiệu suất là h, nH2<nC2H4–>tính theo H2
Sau pư:nY=nX-nH2 pư=1-0,4 h
–>MY=16.31/36=13,7778=12,4/(1-0,4h)
–>h=0,25–>25%