TẠP CHÍ hóa học và ỨNG DỤNG số 18

Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 18 (102) 2009 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 18 (102) 2009 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 18 (102) 2009 PHƯƠNG PHÁP TÍNH NHANH HIỆU SUẤT CỦA PHẢN ỨNG CRACKINH Tác giả: Hóa Học Mỗi Ngày I- CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bài tốn tính hiệu suất phản ứng crackinh ankan dạng tập khó học sinh Học sinh thường lúng túng gặp toán thường giải dài dịng khơng cần thiết Vậy để làm tốt vấn đề này, cần phải tìm hiểu rõ chất phản ứng crackinh ankan đề phương pháp giải nhanh phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm nay: Dưới tác dụng nhiệt độ cao xúc tác thích hợp ankan xảy nhiều loại phản ứng crackinh sau: o t C Ankan   Ankan + anken [1] to C VD: CnH2n+2  CmH2m+2 + Cn-mH2(n-m) o t C Ankan   Anken + H2 [2] o t C VD: CnH2n+2   CnH2n + H2 o t C Ankan   Ankin + 2H2 [3] to C VD: CnH2n+2  CnH2n-2 + 2H2 o 1500 C Đặc biệt: 2CH4   C2H2 + 3H2 lln [4] Giả sử ta có sơ đồ sau: toC Hỗn hợp ankan X  Hỗn hợp khí Y Ta thấy phản ứng crackinh số mol khí sau phản ứng tăng nên: nX < nY Mặt khác theo ĐLBTKL : mX = mY nên suy M X  MY mX MX nX mX nY nY     Từ đó: dX/Y = nX mY nX MY m Y nY Viết gọn lại: dX/Y =  M X nY  MY n X (do đó: dX/Y > 1) [5] Dựa vào biểu thức ta tính nY, từ tính Hiệu suất phản ứng Nhận xét : * Dựa vào hệ số phản ứng phản ứng [1], [2], [4] ta rút kết quan trọng: Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 18 (102) 2009 “Thể tích (hay số mol) khí tăng sau phản ứng thể tích( hay số mol) ankan tham gia phản ứng crackinh” [6] ** Trong tính tốn ta thường dùng phương pháp tự chọn lượng chất xem hỗn hợp ban đầu mol *** Từ kết ta áp dụng làm số dạng Bài tập liên quan đến phản ứng crackinh II- BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1: Nhiệt phân CH4 thu hỗn hợp X gồm C2H2, CH4 H2 Tỷ khối so với H2 Hiệu suất trình nhiệt phân là: A 50% B 60% C 70% D 80% Hướng dẫn giải Giả sử ban đầu có mol CH4  2CH4  1mol x(mol) 1–x Trước pư: Pư: Sau pư: Dựa vào [5] ta có: C2 H + 3H2 0,5x 0,5x 1,5x 1,5x  mol =1+x n 16  X  n X = 1,6 (mol) = + x  x = 0,6 *5 0,6 *100%  60% Chọn B * Ta giải nhanh tốn dựa vào nhận xét [6]: Hiệu suất = mX = 16 g → nX = 1,6  16 *100%  60%  1,6(mol) → H = 5* Bài 2: Nhiệt phân 8,8 gam C3H8, giả sử xảy hai phản ứng sau: o t C C3H8   CH4 + C2H4 o t C C3H8   C3 H + H Ta thu hỗn hợp X, biết M X = 23,16 Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là: A 60% B 70% C 80% D 90% Hướng dẫn giải Dựa vào [5] → 44 n  Y  n Y  0,38(mol ) 23,16 0,2 Dựa vào [6] → H = 0,38  0,2 *100%  90% 0,2 Chọn D Bài 3: Crackinh C4H10 hỗn hợp gồm hiđrocacbon có M =36,25vC Hiệu suất phản ứng crackinh : A.60% B.20% C.40% D.80% Hướng dẫn giải Xét mol C4H10 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 18 (102) 2009 Dựa vào [5] → 58 n  Y  n Y  1,6(mol) 36,25 Dựa vào [6] → H = 1,6  *100%  60% Chọn A Bài 4: Crackinh V lit C4H10 thu 35 lit hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C3H6, C4H8 phần C4H10 chưa bị crackinh Cho hỗn hợp A qua từ từ qua bình đựng brom dư thấy thể tích cịn lại 20 lit Tính hiệu suất phản ứng crackinh: A 25% B 60% C 75% D 85% Hướng dẫn giải Đặt x, y, z, t thể tích C3H6, C2H4, C4H8, C4H10 dư: o t C   C4H10 x CH4 + C3H6 x x o t C   C2H6 + C2H4 C4H10 y y y o t C C4H10  C4H8 + H2  z z z Khi dẫn hỗn hợp qua dung dịch brom anken bị giữ lại cịn H2 , CH4, C2H6 C4H10 dư thoát ra: Ta có: x + y + z = 35 – 20 = 15 (1) Mặt khác: V(C4H10 ban đầu) = V(C4H10 pư) + V C4H10 lại = x + y + z + t = 20 (2) Từ (1) (2) → t = H= 15 *100%  75% 20 Chọn C Bài 5: Crackinh 560 lit C4H10 thu 1036 lit hỗn hợp khí X khác Biết thể tích khí đo đktc Hiệu suất phản ứng crackinh là: A 75% B 80% C 85% D 90% Hướng dẫn giải Theo [6] → H = 1036  560 *100%  85% 560 Chọn C Bài 6: Hỗn hợp khí A gồm etan propan có tỷ khối so với H2 20,25 nung bình với chất xúc tác để thực phản ứng đề hiđro hóa Sau thời gian thu hỗn hợp khí B có tỷ khối so với H2 16,2 gồm ankan, anken hiđro Tính hiệu suất phản ứng đề hiđro hóa biết tốc độ phản ứng etan propan ? A 30% B 250% C 50% D 40% Hướng dẫn giải M A  20,25.2  40,5 ; M B  16,2.2  32, Xét số mol hỗn hợp A mol: Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 18 (102) 2009 Dựa vào [5] → 40,5 n B   n B  1,25(mol) 32, 1,25  *100%  25% Chọn B Bài 7: Thực phản ứng crackinh 11,2 lit isopentan (đktc) thu hỗn hợp A gồm ankan anken Trong hỗn hợp A có chứa 7,2 gam chất X mà đốt cháy thu 11,2 lit CO2 (đktc) 10,8 gam H2O Hiệu suất phản ứng crackinh là: A 80% B 85% C 90% D 95% Hướng dẫn giải 11,2 n C5H12 ban đầu =  0,5(mol) 22,4 10,8 11,2  0,6(mol) > nCO2 =  0,5(mol) → X ankan Đốt cháy X → n H2O = 18 22,4 7,2  72 = 14n + → n = (C5H12) Do đó: nX = 0,6 – 0,5 = 0,1 (mol) → MX = 0,1 Dựa vào [6] → H = H= n C5H12 pư n C5H12 ban đầu *100%  0,5  0,1 *100%  80% 0,5 Chọn A Mọi thắc mắc trao đổi liên quan đến vấn đề Hóa học, bạn vui lòng liên hệ theo : Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 18 (102) 2009 Biên soạn: HĨA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com .. .Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 18 (102) 2009 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học. .. Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 18 (102)... Xét số mol hỗn hợp A mol: Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 18