Hỗn hợp khí SO2 và O2 có tỉ...

B

- Hướng dẫn giải

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 B