Hỗn hợp khí SO2 và O2 có tỉ khối so với CH4 bằng 3. Cần thêm bao nhiêu lít O2 vào 20 lít hỗn

Câu hỏi số 273992:

Thông hiểu

Hỗn hợp khí SO₂ và O₂ có tỉ khối so với CH₄ bằng 3. Cần thêm bao nhiêu lít O₂ vào 20 lít hỗn hợp khí đó để cho tỉ khối so với CH₄ giảm đi 1/6, tức bằng 2,5. Các hỗn hợp khí ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.

A. 10 lít.

B. 20 lít.

C. 30 lít.

D. 40 lít.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:273992

Phương pháp giải

Đặt trong hh số mol SO₂ = a (mol); số mol O₂ = b (mol)

Áp dụng công thức tính phân tử khối trung bình ta có:

\({M_{tb}} = \frac{{{n_{S{O_2}}}.{M_{S{O_2}}} + {n_{{O_2}}}.{M_{{O_2}}}}}{{{n_{S{O_2}}} + {n_{{O_2}}}}} \Rightarrow 48 = \frac{{64a + 32b}}{{a + b}}\)→ suy ra được tỉ lệ a : b

Vì các chất đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ về thể tích bằng tỉ lệ về số mol

Do vậy xét 20 lít hỗn hợp thì có V_SO2 =? ; V_O2 = ?

Gọi V’ là thể tích khí O₂ cần thêm vào hỗn hợp

Áp dụng công thức tính phân tử khối trung bình với M’_tb = 40 (g/mol). Từ đây thay số liệu vào và tính toán sẽ ra được V’=?

Giải chi tiết

Phân tử khối trung bình của 2 khí là: M_tb = 3×M_CH4 = 3×16 = 48 (g/mol)

Đặt trong hh số mol SO₂ = a (mol); số mol O₂ = b (mol)

Áp dụng công thức tính phân tử khối trung bình ta có:

\(\begin{array}{l}{M_{tb}} = \frac{{{n_{S{O_2}}}.{M_{S{O_2}}} + {n_{{O_2}}}.{M_{{O_2}}}}}{{{n_{S{O_2}}} + {n_{{O_2}}}}}\\ \Rightarrow 48 = \frac{{64a + 32b}}{{a + b}}\\ \Rightarrow 48a + 48b = 64a + 32b\\ \Rightarrow 16a = 16b\\ \Rightarrow a = b\end{array}\)

Vậy trong hh 2 chất thì số mol 2 chất bằng nhau => n_SO2 : n_O2 = 1 : 1

Vì các chất đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ về thể tích bằng tỉ lệ về số mol

Do vậy xét 20 lít hỗn hợp thì có V_SO2 = V_O2 = 10 (lít)

Gọi V’ là thể tích khí O₂ cần thêm vào hỗn hợp

Ta có: M’_tb = 2,5×M_CH4 = 2,5×16 = 40 (g/mol)

Áp dụng công thức tính phân tử khối trung bình ta có:

\(\begin{array}{l}M{'_{tb}} = \frac{{{n_{S{O_2}}}.{M_{S{O_2}}} + n{'_{{O_2}}}.{M_{{O_2}}}}}{{{n_{S{O_2}}} + n{'_{{O_2}}}}}\\ \Rightarrow 40 = \frac{{64.10 + 32(10 + V')}}{{20 + V'}}\\ \Rightarrow 800 + 40V' = 640 + 320 + 32V'\\ \Rightarrow 8V' = 160\\ \Rightarrow V' = 20\end{array}\)

Vậy thể tích khí O₂ cần thêm vào hh là 20 (lít)

Đáp án cần chọn là: B

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link