Cách giải bài tập Phản ứng đề hidro hóa và cracking ankan hay, chi tiết

Trang trước Trang sau

Bài giảng: Phương pháp giải bài toán đốt cháy hiđrocacbon – Cô Nguyễn Thị Nhàn (Giáo viên Tôi)

Quảng cáo

– Dưới tác dụng của nhiệt độ, xúc tác, ankan có thể phản ứng theo nhiều hướng:

Phản ứng crackinh : ANKAN tº, xt ANKAN KHÁC + ANKEN ( làm mất màu dd brom )Phản ứng đề hydro hóa : ANKAN tº, xt ANKEN + H2Ví dụ :C3H8 tº, xt CH4 + C2H4 ( CH2 = CH2 )C3H8 tº, xt C3H6 ( CH2 = CHCH3 ) + H2Đặc biệt, trong điều kiện kèm theo thích hợp phản ứng còn hoàn toàn có thể :+ Tạo ra ankin : Ví dụ : 2CH4 1500 ºC, lln CHCH + 3H2+ Tạo ra cabon và hydro : Ví dụ : CH4 tº, xt C ( rắn ) + 2H2- Phản ứng không làm biến hóa khối lượng hỗn hợp :mtrước phản ứng = msau phản ứng Mđ / Ms = ns / nđhàm lượng C và H trước và sau phản ứng là như nhau đốt cháy hỗn hợp sau phản ứng được qui về đốt cháy hỗn hợp trước phản ứng .- Phản ứng luôn làm tăng số mol khí : nsau > ntrước Psau > Pđầu Mtb sau < Mtb đầu ( vì mđầu = msau )Ví dụ : C3H8 tº, xt CH4 + C2H4 nsau = 2. Nđầu- Số mol anken sinh ra : nanken = ns nđ ; Hiệu suất phản ứng : H = ( ns - nđ ) / nđ. 100 %Quảng cáo

Bài 1: Crackinh butan thu được 35 mol hh A gồm CH4, C2H6, H2, C2H4, C3H6, C4H8 và C4H10 dư. Dẫn A lội qua bình nước brom dư thấy có 20 mol khí đi ra khỏi bình (biết rằng chỉ có C2H4, C3H6, C4H8 phản ứng với Br2 và đều theo tỉ lệ số mol 1:1). Nếu đốt cháy hoàn toàn A thì thu được a mol CO2.

a. Tính hiệu suất phản ứng tạo hh A.

b. Tính giá trị của a.

Hướng dẫn:

a. Phương trình phản ứng:

C4H10 tº, xt CH4 + C3H6C4H10 tº, xt C2H6 + C2H4C4H10 tº, xt H2 + C4H8Số mol anken thu được : nanken = 35 – 20 = 15 molSố mol butan bắt đầu là : nđ = nbutan = ns – nanken = 35 15 = 20 molHiệu suất cracking butan là H = ( ns – nđ ) / nđ. 100 % = ( 35-20 ) / 20.100 % = 75 %

b. Đốt cháy hỗn hợp A là đốt chay butan:

C4H10 + 11/2 O2 4CO2 + 5H2 O20 80 molVậy số mol CO2 thu được khi đốt cháy hỗn hợp A là 80 mol

Bài 2: Craking  m gam n-butan thu được  hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một phần butan chưa bị craking. Đốt cháy hoàn toàn A thu được 9 gam H2O và 17,6 gam CO2. Giá trị của m là

Hướng dẫn:

nbutan = nH2O nCO2 = 9/18 – 17,6 / 44 = 0,1 mol ; m = 0,1. 58 = 5,8 gamQuảng cáo

Bài 3: Crackinh propan thu được 67,2 lít (đktc) hỗn hợp X gồm H2, C3H6, CH4, C2H4, C3H8. Dẫn toàn bộ X vào bình đựng dung dịch Br2 dư thì thấy có 160 gam brom phản ứng (biết rằng chỉ có C2H4, C3H6 phản ứng với Br2 và đều theo tỉ lệ số mol 1:1). Vậy % propan đã phản ứng là:

Hướng dẫn:

nX = 67,2 / 22,4 = 3 mol ; nanken = nBr2 = 160 / 160 = 1 mol ; npropan = 3-1 = 2 mol ; H = ( 3-2 ) / 2.100 % = 50 %

Bài 4: Đề hidro hóa hỗn hợp A gồm: C2H6, C3H8, C4H10. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí B, dA/B =1,75. % ankan bị đề hiadro hóa là:

Hướng dẫn:

MA / MB = 1,75 H = ( MA – MB ) / MB. 100 % = ( 1,75 – 1 ) / 1. 100 % = 75 %

Bài 5: Một hỗn hợp X gồm hai ankan A, B đồng đẳng kế tiếp. Crackinh 11,2 lít (đktc) hỗn hợp X thu được 22,4 lít hỗn hợp Y (đktc) gồm ankan, anken và H2, tỉ khối hơi của Yđối với H2 là 8,2. Vậy công thức phân tử và số mol của A, B lần lượt là:

Hướng dẫn:

MY / MX = nX / nY = 50% ; MY = 8,2. 2 = 16,4 ; MX = 16,4. 2 = 32,8 = 14 ntb + 2 ntb = 2,2CTPT của A và B lần lượt là : C2H6 ; C3H8 ; nA / nB = 4/1 = 0,4 / 0,1

Bài 1: Khi crackinh hoàn toàn một thể tích ankan X thu được ba thể tích hỗn hợp Y (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H2  bằng 12. Công thức phân tử của X là:

A. C6H14.  B. C3H8.  C. C4H10.  D. C5H12.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Nhận xét : Trong phản ứng cacking M ( trước ) = M ( sau ) .Vậy : M ( X ) = 3M ( Y ). d ( Y / H2 ) = 12 M ( Y ) = 24 M ( X ) = 72 .

Bài 2: Craking 8,8 gam propan thu được hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C3H6 và một phần propan chưa bị craking. Biết hiệu suất phản ứng là 90%. Khối lượng phân tử trung bình của A là:

A. 39,6.  B. 23,16.  C. 2,315.  D. 3,96.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Ta có : a = 0.18, b = 0.02 ( a là số mol C3H8 phản ứng, b là số mol C3H8dư ) .số mol A = 2 a + b = 0.38Mtb = 8.8 / 0.38 = 23.16

Bài 3: Craking 2,24 lít butan thu được hỗn hợp A gồm H2, CH4 ,C2H4 ,C2H6  C3H6, C4H8, C4H10. Hỗn hợp khí  A  phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch Br2 0,2 M. Hiệu suất phản ứng cracking butan là:

A. 80%.  B. 75%.  C. 25%.  D. 20%.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

nanken = nBr2 = 0,02 mol ; nbutan = 2,24 / 22,4 = 0,1 mol ; nA = 0,1 + 0,02 = 0,12 mol ;H = ( 0,12 – 0,1 ) / 0,1 = 20 %

Bài 4: Crackinh 8,8 gam propan thu được hh A gồm H2, CH4, C2H4, C3H6 và một phần propan chưa bị crackinh. Biết % propan phản ứng là 90%. Khối lượng phân tử trung bình của A là:

A. 39,6  B. 23,16  C. 2,315  D. 3,96.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

npropan = 8,8 / 44 = 0,2 mol ; H = ( nA – npropan ) / npropan. 100 % nA = 0,38 mol MA = 8,8 / 0,38 = 23,16 g / mol

Bài 5: Khi crackinh hoàn toàn V lit ankan X thu được 3V lit hh Y (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H2 bằng 12. CTPT của X là:

A. C6H14  B. C3H8  C. C4H10  D. C5H12

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

VX / VY = nX / nY = 1/3 ; MY = 12.2 = 24 ; ta có nX / nY = MY / MX = 1/3 MX = 24.3 = 72 CTPT của X : C5H12

Bài 6: Khi crackinh hoàn toàn một thể tích hexan (X) thu được bốn thể tích hỗn hợp Y(các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối của Y so với H2 bằng d. Giá trị của d là

A. 10,25  B. 10,5.  C. 10,75.  D. 9,5.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

VX / VY = nX / nY = 1/4 ; nX / nY = MY / MX = 1/4 MY = 86/4 = 21,5 ; dY / H2 = 21,5 / 2 = 10,75

Bài 7: Nung một lượng butan trong bình kín (cố xúc tác thích hợp) thu được hỗn hợp X gồm ankan và anken. Tỉ khối của X so với khí hiđro là 21,75. Thành phần phần trăm thể tích của butan trong X là:

A. 25,00  B. 66,67  C. 50,00  D. 33,33.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

MX = 21,75. 2 = 43,5. Chọn số mol hỗn hợp X là 1 molC4H10 CnH2n + 2 + CmH2ma mol a mol a molBTKL :a = 1 0,75 = 0,25 mol C4H10 còn dư : 0,75 0,25 = 0,5 mol% thể tích C4H10 trong X là 50 %

Bài 8: Craking 8,8 gam propan thu được hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C3H6 và một phần propan chưa bị craking. Biết hiệu suất phản ứng là 90%. Khối lượng phân tử trung bình của A là:

A. 39,6.  B. 23,16.  C. 2,315.  D. 3,96.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Ta có số mol chất loại sản phẩm n sp = nC3H8 dư + 2. nC3H8 phản ứng = 0,02 + 2.0,18 = 0,38 M = 8,8 : 0,38 = 23,16

Bài giảng: Phương pháp giải bài toán cracking ankan – Cô Nguyễn Thị Nhàn (Giáo viên Tôi)

Xem thêm những dạng bài tập Hóa học lớp 11 có trong đề thi THPT Quốc gia khác :

Giới thiệu kênh Youtube Tôi

Trang trước Trang sau