Bài tập phản ứng đề Hidro hóa và cracking ankan - Hóa 11

BI TP PHN NG HIDRO HểA V CRACKING ANKAN 1/ Di tỏc dng ca nhit , xỳc tỏc, ankan cú th phn ng theo nhiu hng: Phn ng crackinh: ANKAN ANKAN KHC + ANKEN (lm mt mu dd brom) Phn ng hydro húa: ANKAN ANKEN + H2 CH4 + C2H4 (CH2=CH2) Vớ d: C3H8 C3H6 (CH2=CHCH3) + H2 C3H8 c bit, iu kin thớch hp phn ng cũn cú th: 1500 C + To ankin: Vớ d: 2CH4 CH CH + 3H2 laứ m laùnh nhanh to , xt to , xt to , xt to , xt o to , xt C (rn) + 2H2 + To cabon v hydro: Vớ d: CH4 2/ Dự phn ng xy theo hng no thỡ: Phn ng khụng lm thay i lng hn hp: mtrc phn ng = msau phn ng n M sau = trửụực nsau M trửụực 3/ Vỡ phn ng khụng lm thay i lng hn hp nờn hm lng C v H trc v sau phn ng l nh t chỏy hn hp sau phn ng c qui v t chỏy hn hp trc phn ng 4/ Phn ng luụn lm tng s mol khớ: nsau > ntrc Psau > Ptrc M sau < M trc (vỡ mtrc = msau) CH4 + C2H4 nsau = ntrc Vớ d: C3H8 to , xt Nhn xột: A : C n H 2n2 C m H m crackinh B C q H q H * Sau phn ng thỡ th tớch, s mol cht khớ tng * Gi n1 , m1 l s mol v lng ankan ban u; n2, m2 l s mol v lng hn hp khớ sau phn ng thỡ: + nanken= n2 - n1 Truy cp vo: http://tuyensinh247.com/ hc Toỏn Lý Húa Sinh Vn - Anh tt nht! + nankan phn ng= n2 - n1 (vi phn ng crackinh ch to ankan v anken) + nH2 = n2 - n1 ( vi phn ng hidro húa) _ p dng nh lut bo ton lng: m1 = m2 n1ì M1 = n ì M - Hiu sut phn ng H = n1 = M _ n2 M1 n - n1 n M1 = -1= - (ỏp dng cho trng hp crackinh n1 n1 M2 ankan ch to ankan v anken) Lu ý: Vi trng hp crakinh ankan thu c anken v ankan mi, sau ú ankan mi tip tc crackinh thỡ khụng ỏp dng cụng thc nankan phn ng= n2 - n1 * Lng CO2 v H2O thoỏt khớ t chỏy A bng lng CO2 v H2O thoỏt t chỏy B V D MINH HA Vớ d 1: Khi crakinh hon ton th tớch ankan X thu c th tớch hn hp Y, cỏc th tớch khớ o cựng iu kin nhit v ỏp sut Bit d Y/H 12 , xỏc nh CTPT ca ankan? A C6H14 B C3H8 C C4H10 D C5H12 Li gii Ta cú: VX n M = X = Y M X = ì 24 = 72 VY nY MX Vy CTPT ca X l: C5H12 Vớ d 2: Cho Butan qua xỳc tỏc nhit cao thu c hn hp X gm C4H10, C4H8, C4H6 v H2 T ca X so vi Butan l 0,4 Nu cho 0,6 mol X vo dung dch Brom d thỡ s mol Brom ti a phn ng l? A 0,48 mol B 0,24 mol C 0,36 mol D 0,6 mol Li gii MX = 0,4 x 58= 23,2 Truy cp vo: http://tuyensinh247.com/ hc Toỏn Lý Húa Sinh Vn - Anh tt nht! Mbutan= 58 Ta cú: n butan MX 23,2 = = = 0,4 n Butan = 0,4 ì 0,6 = 0,24 mol nX M butan 58 n H2 = n Br2 = 0,6 - 0,24 = 0,36 mol Vớ d 3: Crakinh 560 (l) C4H10 thu c 1036 (l) hn hp gm nhiu H-C khỏc Cỏc khớ o cựng iu kin nhit v ỏp sut Tớnh Hiu sut phn ng crackinh? A 75% B 80% C 85% D 90% Li gii p dng cụng thc tớnh nhanh H n2 n1 n2 1036 0,85 85% n1 n1 560 Vớ d 4: Crakinh 22,4 (l) C4H10 ktc thu c hn hp Y gm cỏc H-C t chỏy hon ton Y thu c x(g) CO2 v y(g) H2O Tớnh giỏ tr x,y? A 176 v 180 B 44 v 18 C 44 v 72 D 176 v 90 Li gii t chỏy hn hp Y chớnh l t chỏy C4H10 t0 C4 H10 +13 O CO +10 H 2O n C4H10 =1 mol mCO2 x 44 176 g m H 2O y 18 90 g Vớ d 5: Craking n-butan thu c 35 mol hn hp A gm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 v mt phn butan cha b craking Gi s ch cú cỏc phn ng to cỏc sn phm trờn Cho A qua bỡnh nc brom d thy cũn li 20 mol khớ Nu t chỏy hon ton A thỡ thu c x mol CO2 a Hiu sut phn ng to hn hp A l: Truy cp vo: http://tuyensinh247.com/ hc Toỏn Lý Húa Sinh Vn - Anh tt nht! A 57,14% B 75,00% C 42,86% D 25,00% b Giỏ tr ca x l: A 140 B 70 C 80 D 40 Li gii a, Gi a l s mol C4H10 phn ng, b l s mol C4H10 d Ta cú: C4H10 -> (H2, CH4, C2H6) + (C4H8, C3H6, C2H4) Cracking a mol C4H10 c 2a mol (H2, CH4, C2H6, C4H8, C3H6, C2H4) ú cú: a mol (H2, CH4, C2H6) v a mol (C4H8, C3H6, C2H4) Vy A gm: a mol (H2, CH4, C2H6) v a mol (C4H8, C3H6, C2H4) v b mol C4H10 d => 2a + b =35 (1) Khụng tỏc dng vi dd Br2 gm: a mol (H2, CH4, C2H6) v b mol C4H6 d => a + b = 20 (2) T (1) v (2) => a = 15, b = => H = 15/20*100% = 75% b, Dựng bo ton C suy mol CO2 = 4(a + b) => mol CO2 = 80 mol ỏp ỏn C Vớ d 6: Khi crackinh hon ton mt th tớch ankan X thu c ba th tớch hn hp Y (cỏc th tớch khớ o cựng iu kin nhit v ỏp sut); t ca Y so vi H2 bng 12 Cụng thc phõn t ca X l: A C6H14 B C3H8 C C4H10 D C5H12 Li gii Nhn xột: Trong phn ng cacking M(trc) = M(sau) Vy: M(X) = 3M(Y) d(Y/H2) = 12 => M(Y) = 24 => M(X) = 72 => ỏp ỏn D Vớ d 7: Craking 8,8 gam propan thu c hn hp A gm H2, CH4, C2H4, C3H6 v mt phn propan cha b craking Bit hiu sut phn ng l 90% Khi lng phõn t trung bỡnh ca A l: Truy cp vo: http://tuyensinh247.com/ hc Toỏn Lý Húa Sinh Vn - Anh tt nht! A 39,6 B 23,16 C 2,315 D 3,96 Li gii D thy: a = 0.18, b = 0.02 (a l s mol C3H8 phn ng, b l s mol C3H8 d) s mol A = 2a + b = 0.38 Mtb = 8.8/0.38 = 23.16 => ỏp ỏn B BI TP P DNG Cõu 1:Crackinh C4H10 thu c hn hp khớ X gm hidrocacbon cú dX/He = 9,0625.Hiu sut phn ng crackinh? A 20% B 40% C 60% D 80% Cõu 2: Crackinh C3H8 thu c hn hp X gm H2, C2H4, CH4, C3H6, C3H8 cú dX/He = 10 Hiu sut phn ng l A 10% B 20% C 30% D 40% Cõu 3: Crackinh 8,8 gam propan thu c hn hp A gm H2, CH4, C2H4, C3H6 v mt phn propan cha b craking Bit hiu sut phn ng l 90% Khi lng phõn t trung bỡnh ca A l A 39,6 B 23,16 C 2,315 D 3,96 Cõu 4: Crackinh C3H8 thu c hn hp X gm H2, C2H4, CH4, C3H8 cú dX/He = k Bit hiu sut phn ng crackinh l 90% Vy giỏ tr ca k l A 9,900 B 5,790 C 0,579 D 0,990 Cõu 5: Crackinh 40 lớt butan thu c 56 lớt hn hp A gm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 v mt phn butan cha b crackinh (cỏc th tớch khớ o cựng iu kin nhit v ỏp sut) Gi s ch cú cỏc phn ng to cỏc sn phm trờn Hiu sut phn ng to hn hp A l A 40% B 20% C 80% D 20% Cõu 6: Crackinh 560 lớt C4H10 thu c 1036 lớt hn hp X gm hidrocacbon Bit cỏc th tớch cựng o cựng iu kin nhit , ỏp sut Vy hiu sut phn ng crackinh l A 75% B 80% C 85% D 90% Truy cp vo: http://tuyensinh247.com/ hc Toỏn Lý Húa Sinh Vn - Anh tt nht! Cõu 7: Crackinh hn hp A gm propan v butan (trong ú cú s mol bng nhau, phn trm mi phn ng bng v cú hiu sut crackinh l 70%) thỡ thu c hn hp X gm H2 v cỏc ankan, anken Vy lng mol trung bỡnh ca hn hp X (tớnh theo n v gam/mol) l A 30 B 40 C 50 D 20 Cõu 8: Hn hp khớ A gm etan v propan cú t so vi hidro bng 20,25 c nung núng bỡnh cha cht xỳc tỏc thc hin phn ng ehidro húa, thu c hn hp khớ B gm H2, cỏc ankan v anken cú t so vi hidro bng 16,2 Tớnh hiu sut phn ng ehidro húa bit phn trm phn ng ca etan v propan l bng A 40% B 35% C 30% D 25% Cõu 9: Nhit phõn nhanh CH4 thu c hn hp khớ X gm: CH4, H2 v C2H2 cú dX/He = 2,5 Hiu sut phn ng? A 50% B 60% C 70% D 80% Cõu 10: Nhit phõn nhanh CH4 thu c hn hp khớ X gm: CH4, H2 v C2H2 Giỏ tr dX/He cú th phự hp l A B C D Cõu 11: Crackinh hon ton 11,2 lớt (ktc) mt ankan A thu c 22,4 lớt (ktc) hn hp khớ B cú t i vi khụng khớ bng Tờn gi ca A l: A 2-metylbutan B butan C neopentan D pentan Cõu 12: Khi crackinh hon ton mol ankan X thu c mol hn hp Y; t ca Y so vi H2 bng 12 Cụng thc phõn t ca X l A C6H14 B C3H8 C C4H10 D C5H12 Cõu 13: Khi crackinh hon ton mt th tớch ankan X thu c bn th tớch hn hp Y (cỏc th tớch khớ o cựng iu kin nhit v ỏp sut); t ca Y so vi H2 bng 10,75 Cụng thc phõn t ca X l A C6H14 B C3H8 C C4H10 D C5H12 Cõu 14: Crakinh hon ton ankan A thu c hn hp X gm H2 v cỏc anken, ankan cú dX/He = 7,25 Vy A l Truy cp vo: http://tuyensinh247.com/ hc Toỏn Lý Húa Sinh Vn - Anh tt nht! A C5H12 B C6H14 C C3H8 D C4H10 Cõu 15: Khi crackinh hon ton ankan X thu c hn hp Y gm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 (cỏc th tớch khớ o cựng iu kin nhit v ỏp sut); t ca Y so vi H2 bng 14,5 Cụng thc phõn t ca X l A C6H14 B C3H8 C C4H10 D C5H12 Cõu 16: Mt hn hp X gm hai ankan A, B ng ng k tip Crackinh 11,2 lớt (ktc) hn hp X thu c 22,4 lớt hn hp Y (ktc) gm ankan, anken v H2, t hi ca Y i vi H2 l 8,2 Vy cụng thc phõn t v s mol ca A, B ln lt l: A C3H8 (0,2 mol); C4H10 (0,3 mol) B C2H6 (0,3 mol); C3H8 (0,2 mol) C C2H6 (0,1 mol); C3H8 (0,4 mol) D C2H6 (0,4 mol); C3H8 (0,1 mol) P N A B B B A C 11 B 12 D 13 A 14 D 15 C 16 D A D B 10 C Truy cp vo: http://tuyensinh247.com/ hc Toỏn Lý Húa Sinh Vn - Anh tt nht!