Câu hỏi:

Gọi công thức phân tử của X là $C_xH_yO_z$.


Ta có:


%O = 100% - 52,17% - 13,04% = 34,79%


Khối lượng mol của X là 46 g/mol. Ta có:


$x = \frac{46 * 52,17\%}{12} \approx 2$


$y = \frac{46 * 13,04\%}{1} \approx 6$


$z = \frac{46 * 34,79\%}{16} \approx 1$


Vậy công thức phân tử của X là $C_2H_6O$.


Tổng số nguyên tử trong một phân tử X là 2 + 6 + 1 = 9.

Công thức phân tử $C_4H_9Cl$ có các đồng phân sau:

• $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2Cl$ (1-chlorobutane)
• $CH_3-CH_2-CH(Cl)-CH_3$ (2-chlorobutane)
• $(CH_3)_2CH-CH_2Cl$ (1-chloro-2-methylpropane)
• $(CH_3)_3C-Cl$ (2-chloro-2-methylpropane)

Vậy có 4 đồng phân.

Gọi số mol $N_2$ và $H_2$ ban đầu lần lượt là a và b mol.

$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

Gọi số mol $N_2$ phản ứng là x mol. Ta có số mol $NH_3$ tạo thành là 2x mol.

Hỗn hợp X có 10% $NH_3$ về thể tích nên ta có:

$\frac{2x}{a-x + b - 3x + 2x} = 0.1$

$2x = 0.1(a - x + b - x)$

$2x = 0.1(a+b-2x)$

$20x = a + b - 2x$

$a+b = 22x$ (1)

$NH_3 + CuO \rightarrow Cu + N_2 + H_2O$

$2NH_3 + 3CuO \rightarrow 3Cu + N_2 + 3H_2O$

Số mol $NH_3$ là 2x, sau phản ứng tạo ra x mol $N_2$ và 3x mol $H_2O$.

Khối lượng CuO giảm là khối lượng Oxi phản ứng:

$n_O = \frac{12.8}{16} = 0.8$ mol.

Số mol CuO phản ứng = số mol Oxi = 0.8 * 3/3 = 0.8 mol

Số mol $NH_3$ là $2x = \frac{2}{3} * 0.8 = 0.5333$ mol.

Số mol khí không ngưng tụ là $n_{N_2} = \frac{7.437}{22.4} = 0.332$ mol.

Khí không ngưng tụ gồm $N_2$ dư và $N_2$ sinh ra từ $NH_3$ phản ứng.

Số mol $N_2$ tạo ra từ $NH_3$ là $0.5333/2 = 0.26665$ mol.

Số mol $N_2$ dư là $0.332 - 0.26665 = 0.06535$ mol.

Vậy, $a-x=0.06535$

$x=0.26665$ mol.

Thay vào (1): $a+b = 22 * 0.26665 = 5.8663$

$a = 0.06535 + 0.26665 = 0.332$ mol

$b = 5.8663 - 0.332 = 5.5343$ mol

Hiệu suất phản ứng: $h = \frac{x}{a} * 100 = \frac{0.26665}{0.332} * 100 \approx 80.31%$ (theo $N_2$).

Hoặc $h = \frac{3x}{b} * 100 = \frac{3 * 0.26665}{5.5343} * 100 \approx 14.45%$ (theo $H_2$).

$n_{NH_3} = 0.1(n_{N_2} + n_{H_2} + n_{NH_3})$

Gọi a là $n_{N_2}$ ban đầu, b là $n_{H_2}$ ban đầu. x là số mol $N_2$ phản ứng.

$2x = 0.1*(a-x + b -3x + 2x)$

$20x = a + b - 2x$

$a+b = 22x$

$n_{O(CuO)} = 12.8/16 = 0.8$

$2NH_3 + 3CuO -> N_2 + 3H_2O + 3Cu$

$n_{NH_3} = 2/3 * n_{CuO} = 2/3 * 0.8 = 0.5333$

$2x = 0.5333$

$x=0.26665$

$n_{N_2 du} = 7.437/22.4 - x/2 = 0.332 - 0.26665/2 = 0.1987$

$a = n_{N_2 du} + x = 0.1987 + 0.26665 = 0.46535$

$b = 22*0.26665 - 0.46535 = 5.40195$

$H = x/a = 0.26665/0.46535 * 100 = 57.29%$ (sai)

Theo đề bài, hỗn hợp X chứa 10% $NH_3$, vậy hiệu suất phải tính theo chất hết hoặc chất thiếu.

Hỗn hợp Y chứa $N_2$ và hơi nước. $n_{N_2(Y)} = rac{7.437}{22.4} = 0.332$ mol.

Số mol $NH_3$ phản ứng là $n_{NH_3} = rac{2}{3}n_O = rac{2}{3} imes rac{12.8}{16} = rac{2}{3} imes 0.8 = rac{8}{15}$ mol.

$2NH_3 + 3CuO \rightarrow N_2 + 3H_2O + 3Cu$

$n_{N_2} = rac{1}{2} n_{NH_3} = rac{1}{2} imes rac{8}{15} = rac{4}{15}$ mol.

$n_{N_2(X)} = 0.332 - rac{4}{15} = 0.0653$ mol.

$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

$x \quad 3x \qquad 2x$

$2x = 0.1(n_{N_2} + n_{H_2} - 2x)$

$n_{N_2} + n_{H_2} = 22x$

$n_{N_2(X)} + x = 0.0653 + x$

$H = \frac{2x}{a}*100 = \frac{2x}{a+b+2x}*100$

Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo cả chiều thuận và chiều nghịch trong cùng một điều kiện. Chiều thuận là chiều từ chất phản ứng tạo thành sản phẩm, chiều nghịch là chiều từ sản phẩm tạo thành chất phản ứng.
Do đó, đáp án đúng là: xảy ra theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện.

Cân bằng hóa học là trạng thái mà tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.
Do đó, đáp án đúng là 'bằng'.