Your SlideShare is downloading. ×
Tlbg bai 20-bai_toan_ve_ap_suat_va_chat_khi
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

Introducing the official SlideShare app

Stunning, full-screen experience for iPhone and Android

Text the download link to your phone

Standard text messaging rates apply

Tlbg bai 20-bai_toan_ve_ap_suat_va_chat_khi

278
views

Published on


0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
278
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
3
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa học – thầy Phạm Ngọc Sơn Bài 20. Bài toán về áp suất và chất khí BÀI 20. BÀI TOÁN VỀ ÁP SUẤT VÀ CHẤT KHÍ (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG)I. NGUYÊN TẮC1. Áp dụng định luật Avogađro để tính thể tích các chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn khi biết số mol (hoặc sốphân tử) và ngược lại tính số mol (hoặc số phân tử) khi biết thể tích các khí.2. Định luật tỉ lệ thể tích: ở cùng một nhiệt độ và áp suất, thể tích của các chất khí tham gia phản ứng vớinhau, cũng như thể tích của các khí tạo thành trong phản ứng tỉ lệ với nhau như tỉ lệ của số nguyên đơngiản. p.V3. Phương trình trạng thái khí n = RTVới: - n: số mol chất khí ; - p: áp suất của khí (atm) ; 1atm = 760 mmHg - V: thể tích của khí (lít) ; - R: hằng số khí (R= 0,082) ; - T: nhiệt độ tuyệt đối (tính bằng 0C + 273)Nhận xét: Từ biểu thức: p.V = nRT (với n mol xác định)- Khi T = const thì p.V = const (đó là nội dung của định luật Boyle) V nR V V- Khi p = const thì = = const hay 1 = 2 (nội dung của định luật Charles) T P T1 T2 p nR p p- Khi V = const thì = = const hay 1 = 2 (nội dung của định luật Gay - Lussac) T V T1 T2 p n- Khi V = const và T = const thì 1 = 1 p n 2 24. Công thức tính tỉ khối của chất khí : mA nA M A MA d A/ B    mB nB M B MBCó thể thay nA, nB bằng VA, VB vì ở cùng điều kiện T, P thì tỉ lệ số mol bằng tỉ lệ thể tích.Nếu A, B là hỗn hợp các khí thì phải tính n .M  n .M  n .M  ... M 1 1 2 2 3 3 n1  n2  n3  .... MA d A/ KK  ( M không khí = 29) 29II. CÁC VÍ DỤBài 1. Cho vào bình kín 10 mol khí N2 và H2 có tỉ lệ mol theo thứ tự là 1 : 3. Trước phản ứng áp suất trongbình là 30 atm. Sau khi phản ứng xảy ra, áp suất trong bình là 28,5 atm. Nhiệt độ và dung tích bình trướcvà sau phản ứng không đổi. số mol các khí N2, H2, NH3 trong bình sau phản ứng lần lượt là A. 2,25; 6,75 và 0,5. B. 6,75; 2,25 và 0,5. C. 0,5; 2,25 và 6,75. D. 2,25; 0,5 và 6,75Hướng dẫn: N2 + 3H2  2NH3 2,5 7,5 0 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 -
  • 2. Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa học – thầy Phạm Ngọc Sơn Bài 20. Bài toán về áp suất và chất khí x 3x 2x 2,5 – x 7,5 – 3x 2x  10  2x p1 n1 30 10     x  0, 25 p2 n2 28,5 10  2 x N2 = 2,25(mol) ; H2 = 6,75 (mol) ; NH3 = 0,5 (mol)Bài 2. Cho 4,96 gam hỗn hợp Ca và CaC2 tác dụng hết với H2O thu được 2,24 lít hỗn hợp khí X ở đktc.Đun nóng hỗn hợp X có Ni xúc tác một thời gian được hỗn hợp Y. Trộn 1/2Y với 1,68 lít khí O2 ở đktc rồicho vào bình kín dung tích 4 lít. Bật tia lửa điện để phản ứng cháy xảy ra hoàn toàn, đưa nhiệt độ bình về109,2oC. Áp suất khí trong bình là A. 0,478 atm B. 0,784 atm C. 0,788 atm D. 1 atmHướng dẫn: Gọi nCa  x (mol ) ; n CaC 2  y (mol ) trong 4,96 gam hỗn hợp. Ca + 2H2O  Ca(OH)2 + H2  CaC2 + 2H2O  Ca(OH)2 + C2H2  Ta có hệ phương trình : 40x + 64y = 4,96  x  0, 06    x + y = 0,1  y  0, 04 Đun nóng hỗn hợp X, có Ni xúc tác sau phản ứng Y có thể có: C2H4, C2H6, C2H2, H2. Trộn 1/2Yvới O2, nO2  0, 075 (mol ). Vì hỗn hợp sau phản ứng có nhiều chất nhưng chỉ có hai nguyên tố C và H nên khi đốt hỗn hợpsau phản ứng có thể quy về đốt hỗn hợp đầu, hoặc quy hỗn hợp sau phản ứng về 2 chất là C và H2. 1/2Ycó số mol C và H2 bằng số mol C và H2 có trong 1/2X. Số mol C = 2. 0,04/2 = 0,04 (mol) Số mol H2 = 0,06/2 + 0,04/2 = 0,05 (mol)Xét phản ứng đốt C và H2 : C + O2  CO2  0,04 0,04 0,04 (mol) H2 + 1/2O2  H2O  0,05 0,025 0,05 (mol) Số mol O2 dư : 0,075 – 0,065 = 0,01 (mol) Số mol hỗn hợp khí sau phản ứng : 0,01 + 0,04 + 0,05 = 0,1 (mol) Áp suất bình sau phản ứng đốt là : 0,1. 0,082. (273 + 109,2) = 0,784 (atm) 4Bài 3. Nung hỗn hơ ̣p A gồ m N 2 và H2 theo tỉ lê ̣ mol tương ứng là 1 : 4, đến khi phản ứng đạt tới trạng tháicân bằ ng, hiê ̣u suấ t phản ứng đa ̣t 25%, % thể tich H2 trong hỗn hơ ̣p khí là ́ A.75%. B. 69,23%. C. 79,23%. D. 72,22%.Hướng dẫn: N2 + 3H2  2NH3Ban đầu: 1 4Phản ứng: x 3x 2xSau pư: 1 – x 4 – 3x 2x Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 -
  • 3. Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa học – thầy Phạm Ngọc Sơn Bài 20. Bài toán về áp suất và chất khí x H .100  25%  x  0, 25 1 Sau phản ứng còn lại : N2 (0,75 mol); H2 (3,25 mol) và NH3 (0,5 mol) %H2 = 72,22%Bài 4. Cho hỗn hơ ̣p A gồ m N 2 và H2 (có tỉ lệ mol N 2 : H2 = 2 : 7) trong mô ̣t bình dung tích là 20,16 lít (ởđktc), có bột sắt làm xúc tác . Nung hỗn hơ ̣p A cho đế n khi phản ứng đa ̣t tới tra ̣ng thái cân bằ ng thu đươ ̣chỗn hơ ̣p B. Cho B lô ̣i vào nước dư đươ ̣c dung dich C , để trung hoà hết C cầ n 200 ml dung dich HCl 0,50 ̣ ̣M. Hiê ̣u suấ t phản ứng tổ ng hơ ̣p NH 3 là A. 50%. B. 25%. C. 42,46%. D. 21,43% Hướng dẫn: N2 + 3H2  2NH3 Ban đầu: 0,2 0,7 Phản ứng: x 3x 2x Sau pư: 0,2 – x 0,7 – 3x 2x NH3 + HCl  NH4Cl 2x = 0,1 ; x = 0,05 Hiệu suất phản ứng tính theo N2 = 25%Bài 5. Trộn hỗn hơ ̣p X gồ m mô ̣t số hiđrocacbon ở thể khí với không khí theo tỉ lệ thể tích X : không khí =1 : 15 được hỗn hợp Z. Cho Z vào binh kin dung tich không đổ i . Nhiê ̣t đô ̣ và áp suấ t trong binh là t 0C và ̀ ́ ́ ̀p1 atm. Sau khi đố t cháy X trong bình chỉ có N 2, CO2 và hơi nước với VCO2 : VH2O  3: 4 , đưa bình về t 0C.Áp suất trong bình sau khi đốt p 2 so với p1 là 27 17 16 16 A. p2  p1. B. p2  p1. C. p2  p1. D. p2  p1. 16 16 27 7Hướng dẫn: VCO2 : VH2O  3: 4 nên gọi CT chung của X là C3H8 C3H8 + 7/2O2  3CO2 + 4H2OTrước phản ứng: n1 = 1 + 15 = 16 molSau phản ứng: số mol CO2 = 3; H2O = 4 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố O2: O2 (đốt) = CO2 + 1/2H2O = 5 mol Không khí : N2 = 4O2 = 20 mol Tổng mol khí sau phản ứng : n2 = CO2 + H2O + N2 = 3 + 4 + 20 = 27 mol p1 n1 n 27   p2  2 p1  p1 . p2 n2 n1 16Bài 6: Hai bình kín (1), (2) đều có dung tích không đổi 9,96 lít chứa không khí (21% oxi và 79% nitơ vềthể tích) ở 27,30C và 752,4 mmHg. Cho vào cả 2 bình những lượng như nhau hỗn hợp ZnS và FeS2. Trongbình (2) còn thêm một ít bột lưu huỳnh (không dư). Sau khi nung bình để đốt cháy hết hỗn hợp sunfua vàlưu huỳnh, đưa nhiệt độ về 136,50C, lúc đó trong bình (1) áp suất là P1 và oxi chiếm 3,68% thể tích, trongbình (2) áp suất là P2 và nitơ chiếm 83,16% thể tích.a) % thể tích khí SO2 trong bình (1) là A. 3,68%. B. 83,16%. C. 13,16%. D. 16,84%.b) Áp suất trong hai bình (1) và (2) lần lượt là A. 1,28 (atm) và 1,28 (atm). B. 1,28 (atm) và 2,56 (atm) C. 2,56atm và 1,28 (atm). D. 2,56 atm và 2,56 atm Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 -
  • 4. Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa học – thầy Phạm Ngọc Sơn Bài 20. Bài toán về áp suất và chất khíc) Khối lượng hỗn hợp ZnS và FeS2 đã cho vào trong mỗi bình lần lượt là A. 2,4 và 0,97 gam B. 0,97 (gam) và 2,4 (gam) C. 1,2 và 0,97 gam. D. 0,97 và 1,2 gam.Hướng dẫn giải ZnS + 3/2O2  ZnO + SO2  o tBình (1): (1) x  1,5x  x 2FeS2 + 11/2O2  Fe2O3 + 4SO2  o t (2) y  11y/4  2y ZnS + 3/2O2  ZnO + SO2  o tBình (2): (1) x  1,5x  x 2FeS2 + 11/2O2  Fe2O3 + 4SO2  o t (2) y  11y/4  2y S + O2  SO2  o t (3)a) Nhận xét: bình (2) hơn bình (1) phản ứng (3), nhưng ở phản ứng (3) số mol các chất khí trước và sauphản ứng bằng nhau. Tổng số mol các chất khí trong bình (1) và bình (2) sau phản ứng là bằng nhau. % thể tích khí N2 trong bình (1) = % thể tích khí N2 trong bình (2) = 83,16% Mà % thể tích khí N2 trong bình (1) = 3,68%  % thể tích khí SO2 trong bình (1) = 100% - 3,68% - 83,16% = 13,16% pVb) Ta có số mol không khí ban đầu = = 0,4 (mol) RT Số mol N2 = 0,316 (mol); Số mol O2 (ban đầu) = 0,084 (mol)Sau phản ứng, số mol N2 không đổi = 0,084 (mol) tương đương 83,16% Số mol khí trong bình (1) = Số mol khí trong bình (2) = 0,38 (mol) nRT  p1 = p 2 =  1,28 (atm) V3. Gọi số mol ZnS = x mol ; số mol FeS 2 = y molTa có : số mol SO2 = 0,05 mol ; số mol O2 (dư) = 0,014 mol số mol O2 (pư) = 0,084 - 0,014 = 0,07 (mol)Theo phản ứng (1) và (2) ta có hệ phương trình: 3 11  x+ y = 0,07 2 4  x + 2y = 0,05 Giải hệ phương trình ta được: x = 0,01 ; y = 0,02 Khối lượng ZnS = 0,01.97 = 0,97 (gam); Khối lượng FeS2 = 0,02.120 = 2,4 (gam) Giáo viên: Phạm Ngọc Sơn Nguồn: Hocmai.vn Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 -