Một hỗn hợp khí gồm 32g oxi và 3g hidro a, Tính thể tích hỗn hợp khí ở đktc b, Cho biết số phân tử mỗi khí trong hỗn hợp c, đốt hỗn hợp khí phản ứng xong để nguội và cho biết Số phân tử khí nào...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng phần một. ### a. Tính thể tích hỗn hợp khí ở đktc 1. **Tính số mol của mỗi khí:** - Khối lượng mol của O2 = 32 g/mol - Khối lượng mol của H2 = 2 g/mol Số mol O2: \[ n_{O2} = \frac{32 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 1 \text{ mol} \] Số mol H2: \[ n_{H2} = \frac{3 \text{ g}}{2 \text{ g/mol}} = 1.5 \text{ mol} \] 2. **Tính thể tích hỗn hợp khí ở đktc:** - Theo công thức: \( V = n \times 22.4 \text{ lít/mol} \) Thể tích O2: \[ V_{O2} = 1 \text{ mol} \times 22.4 \text{ lít/mol} = 22.4 \text{ lít} \] Thể tích H2: \[ V_{H2} = 1.5 \text{ mol} \times 22.4 \text{ lít/mol} = 33.6 \text{ lít} \] Tổng thể tích hỗn hợp khí: \[ V_{hh} = V_{O2} + V_{H2} = 22.4 \text{ lít} + 33.6 \text{ lít} = 56 \text{ lít} \] ### b. Số phân tử mỗi khí trong hỗn hợp Số phân tử được tính bằng công thức: \[ N = n \times N_A \] Trong đó \( N_A \) (hằng số Avogadro) = \( 6.022 \times 10^{23} \) phân tử/mol. - Số phân tử O2: \[ N_{O2} = 1 \text{ mol} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ phân tử/mol} = 6.022 \times 10^{23} \text{ phân tử} \] - Số phân tử H2: \[ N_{H2} = 1.5 \text{ mol} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ phân tử/mol} = 9.033 \times 10^{23} \text{ phân tử} \] ### c. Đốt hỗn hợp khí phản ứng xong để nguội Phương trình phản ứng: \[ 2H2 + O2 \rightarrow 2H2O \] 1. **Tính số mol phản ứng:** - Theo phương trình, 2 mol H2 phản ứng với 1 mol O2. - Số mol H2 cần để phản ứng với 1 mol O2 là 2 mol. Nhưng ở đây chỉ có 1.5 mol H2. Do đó, O2 sẽ là chất giới hạn: - Số mol H2 phản ứng: \[ n_{H2 \text{ phản ứng}} = 2 \times n_{O2} = 2 \times 1 = 2 \text{ mol} \] Nhưng chỉ có 1.5 mol H2, nên H2 sẽ là chất dư. 2. **Số mol dư:** - Số mol H2 dư: \[ n_{H2 \text{ dư}} = n_{H2} - n_{H2 \text{ phản ứng}} = 1.5 - 1 = 0.5 \text{ mol} \] 3. **Thể tích khí dư đo ở đktc:** \[ V_{H2 \text{ dư}} = n_{H2 \text{ dư}} \times 22.4 \text{ lít/mol} = 0.5 \text{ mol} \times 22.4 \text{ lít/mol} = 11.2 \text{ lít} \] 4. **Khối lượng của khí dư:** - Khối lượng H2 dư: \[ m_{H2 \text{ dư}} = n_{H2 \text{ dư}} \times M_{H2} = 0.5 \text{ mol} \times 2 \text{ g/mol} = 1 \text{ g} \] 5. **Khối lượng sản phẩm (H2O):** - Số mol H2O tạo ra: \[ n_{H2O} = 2 \times n_{O2} = 2 \times 1 = 2 \text{ mol} \] - Khối lượng H2O: \[ m_{H2O} = n_{H2O} \times M_{H2O} = 2 \text{ mol} \times 18 \text{ g/mol} = 36 \text{ g} \] ### Tóm tắt kết quả: - a. Thể tích hỗn hợp khí ở đktc: 56 lít - b. Số phân tử O2: \( 6.022 \times 10^{23} \) phân tử, Số phân tử H2: \( 9.033 \times 10^{23} \) phân tử - c. Khí dư: H2, dư 0.5 mol (11.2 lít), khối lượng khí dư: 1 g, khối lượng sản phẩm H2O: 36 g.