Phương pháp giải bài toán tỉ khối-hiệu suất

Blog: Email: 1

BÀI TOÁN TỈ KHỐI - HIỆU SUẤT
GV biên soạn: Vũ Đức Luận
Trường THPT Lương Thế Vinh - Vụ Bản - Nam Định
Bài toán 1:
Khi crackinh V lít butan được hỗn hợp A chỉ gồm các anken và ankan. Tỉ khối hơi của
hỗn hợp A so với H
2
là 21,75. Hiệu suất của phản ứng crackinh là:
A.33,33% B.50,33% C.46,67% D.66,67%
HD: Giả sử có 1 mol butan
C
4
H
10
C
n
H
2n+2
+ C
m
H
2m

1 mol
x mol x mol x mol
dư 1-x mol
Ta có 58/1+x = 21,75.2 => x = 0,3333= 33,33%
Bài toán 2: Hỗn hợp khí A gồm N
2

và H
2
có tỉ khối so với H
2
là 3,6. Cho hỗn hợp A đi
qua chất xúc tác, nhiệt độ và áp suất thích hợp, sau phản ứng thu được hỗn hợp B có tỉ
khối so với H
2
là 3,96. Hiệu suất của phản ứng là:
A. 77,27% B. 17,04% C.22,73% D. 82,96%

HD: Giả sử có 1 mol hỗn hợp khí A, trong đó có x mol N
2
và 1-x mol H
2

= = 3,6.2 = 7,2 => x = 0,2
1 mol hỗn hợp A có 0,2 mol N
2
và 0,8 mol H
2

N
2
+ 3H
2
2NH
3

Ban đầu 0,2 mol 0,8 mol

Phản ứng x mol 3x mol
Sau phan ứng (0,2-x) mol 0,8-3x (mol) 2x(mol)
Số mol hỗn hợp khí B: = 0,2-x+0,8-3x +2x = 1-2x
Khối lượng hỗn hợp B = khối lượng hỗn hợp A = 0,2.28+0,8.2 = 7,2
= = 3,96.2 =7,92 => x = 0,04545 mol
Hiệu suất phản ứng = 0,04545/0,2 = 0,2273=22,73%
Bài toán 3: Trích đề thi CĐ khối A 2009
Một hỗn hợp khí X gồm H
2
và C
2
H
4
có tỉ khối so với Heli là 3,75. Dẫn X đi qua Ni nung
nóng thu được hỗn hợp khí Y có tit khối so với Heli là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro
hoá là:
A. 20% B. 25% C. 50% D. 40%
HD:
Blog: Email: 2

Hçn hîp X
H
2
a mol
1-a mol
M
X
=
28a+2(1-a)
1

=
3,75.4 a = 0,5
C
2
H
4


Phương trình:
C
2
H
4
+ H
2
C
2
H
6
Ban đầu 0,5 mol 0,5 mol
Phản ứng x mol x mol
Sau phản ứng (0,5-x)mol (0,5-x) mol x mol
Hçn hîp Y
H
2
x mol
0,5-x mol
M
Y
=

0,5.28+0,5.2
1-x
=
20 x = 0,25
C
2
H
6
C
2
H
4
0,5-x mol

Hiệu suất của phản ứng h = x/a= 0,25/0,5= 0,5=50%
Bài toán 4: Hỗn hợp khí A gồm H
2
và một anken có tỉ lệ số mol là 1:1. Đun nóng A với
bột Ni (xúc tác) sau một thời gian thu được hỗn hợp khí B có tỉ khối so với H
2
bằng
16,5. Hiệu suất phản ứng hiđrô hoá là h%.Công thức phân tử của anken và hiệu suất của
phản ứng là:
A. C
3
H
6
, h = 66,67% B. C
4
H

8
, 24,24%
C. C
3
H
6
, h= 66,67% hoặc C
4
H
8
, 24,24% D. C
3
H
6
, h = 33,33%
HD: Gọi công thức của anken là C
n
H
2n
, giả sử hỗn hợp A có 1 mol anken và 1 mol H
2

m
A
= 14n+2=>m
B
=14n+2
C
n
H

2n
+ H
2
C
n
H
2n+2
Ban đầu 1 mol 1 mol
Phản ứng x mol x mol
Sau phản ứng (1-x)mol (1-x) mol x mol
Số mol hỗn hợp B = 2-x
M =
14n+2
2-x
= 33
=> n =
64-33x
14
x=
64-14n
33

Ta thấy o < x < 1.
Nếu x = 0 thì n = 64/14= 4,57
Nếu x = 1 thì n = 31/14 = 2,21
Vậy 2,21 < n < 4,57. Giá trị của n = 3 hoặc n = 4
Với n = 3 thì x = 0,6667; với n = 4 thì x = 0,2424
Bài toán 5: Hỗn hợp khí A gồm ankin và H
2
có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 3. Tỉ khối hơi

của A so với H
2
là 4. Cho hỗn hợp A đi qua xúc tác Ni, t
o
. Sau một thời gian thu được
Blog: Email: 3

hỗn hợp khí B gồm 4 chất có tỉ khối hơi đối với H
2
là
6
64
. Biết rằng hiệu suất phản ứng
chuyển hoá ankin thành anken và ankin thành ankan là như nhau. Hiệu suất phản ứng
chuyển hoá ankin thành anken là:
A. 83,33% B. 63,33% C.33,33% D. 53,33%
HD:
Hçn hîp A
C
n
H
2n-2
H
2
1 mol
3 mol
M
A
=
14n-2+6

1+3
= 8
n = 2

C
2
H
2
+ H
2

t
0
C
2
H
4

h (mol) h (mol) h (mol)
C
2
H
2
+ 2H
2

t
0
C
2

H
6

h mol 2h mol h mol
Hçn hîp B
C
2
H
2
H
2
M
B
=
4-3h
=
h = 0,8333=83,33%
C
2
H
4
C
2
H
6
1-2h (mol)
h (mol)
h (mol)
3-3h (mol)
32

64
3

Bài toán 6: Trích đề thi CĐ khối A 2009
Cho hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H
2
và 0,1 mol Vinylaxetilen. Nung X một thời gian với
xúc tác Ni thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với không khí là 1. Nếu cho toàn bộ Y
sục từ từ vào dung dịch brom dư thì có m gam brom tham gia phản ứng. Giá trị của m là:
A. 16,0 B. 3,2 C. 8,0 D. 32,0
HD: m
hỗn hợp X
= m (H
2
) + m(C
4
H
4
) = 0,3.2+0,1.52 = 5,8
m
hỗn hợp Y
= m
hỗn hợp X
= 5,8
n
hỗn hợp Y
=5,8/29 = 0,2
C
4
H

4
+ 3H
2
C
4
H
10

Ban đầu 0,1 mol 0,3 mol
Phản ứng x mol 3x mol
Sau phản ứng 0,1-x mol 0,3-3x mol x mol
n
hỗn hợp Y
= 0,2 0,1-x+0,3-3x+x = 0,4-3x => x = 0,2/3
Số mol C
4
H
4
là 0,1-x = 0,1/3, số mol Br
2
phản ứng = 3n (C
4
H
4
) = 0,1 m (Br
2
) =
160.0,1=16 gam

Một số bài tập HS tự giải

Câu 22 đề 253 ĐH Khối A 2010
Hỗn hợp khí X gồm N
2
và H
2
có tỉ khối so với He bằng 1,8. Đun nóng X một thời gian
trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He bằng
Blog: Email: 4

2. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH
3
là:A. 25%. B. 50%. C. 36%. D.
40%.