Làm thí nghiệm người ta thấy bình chứa 1 kg khí nitrogen bị nổ ở nhiệt độ \({350^0}C\). Tính

Câu hỏi số 753037:

Vận dụng

Làm thí nghiệm người ta thấy bình chứa 1 kg khí nitrogen bị nổ ở nhiệt độ \({350^0}C\). Tính khối lượng khí hydrogen có thể chứa trong bình cùng loại nếu nhiệt độ tối đa bị nổ là \({50^0}C\) và hệ số an toàn bằng 5, nghĩa là áp suất tối đa chỉ bằng \(\dfrac{1}{5}\) áp suất gây nổ. Cho khối lượng mol nguyên tử của hydrogen là 1g/mol; của nitrogen là 14g/mol; R = 8,31 J/mol.K.

A. 20,85g.

B. 20,65g.

C. 27,55 g.

D. 16,16g

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:753037

Phương pháp giải

Phương trình Clapeyron: \(p.V = n.R.T\)

Giải chi tiết

Khí nitrogen: \({N_2}\)

Khí hydrogen: \({H_2}\)

Khối lượng mol phân tử của khí nitrogen là 28g/mol.

Khối lượng mol phân tử của khí hydrogen là 2g/mol.

Trạng thái 1 (của khí \({N_2}\) ở điều kiện bị nổ): \(\left\{ \begin{array}{l}{p_1} = {p_n}\\{T_1} = 350 + 273 = 623K\\{V_1} = {V_b}\end{array} \right.\)

Áp dụng phương trình Clapeyron cho trạng thái 1 ta có:

\({p_n}.{V_b} = {n_1}.R.{T_1} \Rightarrow {p_n}.{V_b} = \dfrac{{{m_{{N_2}}}}}{{28}}.R.623\,\,\,\left( 1 \right)\)

Trạng thái 2 (của khí \({H_2}\)): \(\left\{ \begin{array}{l}{p_2} = \dfrac{{{p_n}}}{5}\\{T_2} = 323K\\{V_2} = {V_b}\end{array} \right.\)

Áp dụng phương trình Clapeyron cho trạng thái 2 ta có:

\(\dfrac{{{p_n}}}{5}.{V_b} = {n_2}.R.{T_2} \Rightarrow \dfrac{{{p_n}.{V_b}}}{5} = \dfrac{{{m_{{H_2}}}}}{2}.R.323\,\,\,\left( 2 \right)\)

Từ (1) và (2) \( \Rightarrow \dfrac{1}{5}.\dfrac{{{m_{{N_2}}}}}{{28}}.R.623 = \dfrac{{{m_{{H_2}}}}}{2}.R.323\)

\( \Rightarrow \dfrac{1}{5}.\dfrac{{1000}}{{28}}.623 = \dfrac{{{m_{{H_2}}}}}{2}.323 \Rightarrow {m_{{H_2}}} = 27,55\left( g \right)\)

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.