Bài tập phản ứng cộng hidro

       PHẢN ỨNG CỘNG HIDRO

Dạng bài tập: Cho hỗn hợp X gồm

Tính số mol H₂ phản ứng, tính hiệu suất phản ứng hiđrô hóa. Tính tỉ khối hơi của Y so với Z, tìm công thức phân tử anken, ankin.

Bài 1: Hỗn hợp X gồm 3 khí C₃H₄, C₂H₂ và H₂ cho vào bình kín dung tích 8,96 lít (đktc) chứa bột Ni, nung nóng bình một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Biết tỉ khối của X so với Y là 0,75. Số mol H₂ tham gia phản ứng là:

A. 0,75 mol                    B. 0,30 mol          C. 0,10 mol                            D. 0,60 mol

Lời giải

Áp dụng [2] ta có:

Áp dụng [1]           _{phản ứng}  = 0,4 – 0,3 = 0,1 mol.       Chọn C

Bài 2: Cho hỗn hợp X gồm 1 anken và H₂ có =3,33. Cho X qua Ni nung nóng, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp Y có =4. Tìm công thức phân tử của anken.

A. C₂H₄                B. C₃H₆                C. C₄H₈                D. C₅H₁₀

Lời giải

Ta có: 3,33.4 = 13,32;       4.4 = 16

Giả sử số mol hỗn hợp X bằng 1 mol

Áp dụng [2] ta có:

Áp dụng [1] và [4] ta có:

nphản ứng   = n_{X –} n_Y   = n_anken = n_{ankan sinh ra}   = 1 - 0,8325 = 0,1625 (mol)              

=> n_X – n_anken  = 1 – 0,1625 = 0,8325 (mol).

Gọi công thức anken là C_aH_2a (a³2) =>

=> a = 5  => công thức phân tử anken là: C₅H₁₀.    => Chọn D

Bài 3: Hỗn hợp khí X gồm H₂ và C₂H₄ có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hoá là:

A. 25%                      B. 20%                    C. 50%                  D. 40%

Lời giải

 = 3,75.4 = 15;                   = 5.4 = 20

Giả sử số mol hỗn hợp X  = 1 mol

Áp dụng [2] ta có: ;

Áp dụng [1] và [4] ta có:

_{phản ứng} = n_{anken phản ứng}  = n_X – n_Y  = 1 – 0,75 = 0,25 mol

Áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp X:

Chọn C.

Bài 4:Cho hỗn hợp X gồm C₂H₄ và H₂ có tỉ khối = 4,25. Dẫn X qua Ni nung nóng (H=75%) thu được hỗn hợp Y. Tính tỉ khối của Y so với H₂.

A. 5,23                 B. 10,46               C. 5,5                             D. 6,0

Lời giải

= 4,25.2 = 8,5

Áp dụng quy tắc đường chéo: 

Giả sử hỗn hợp X là 1 mol =>  (mol)

=0,25 mol => H₂ dư so với C₂H₄.

Phản ứng: C₂H₄ + H₂  C₂H₆

Áp dụng [4]: nphản ứng  = _{phản ứng} = (mol)

n_Y = n_X - _{phản ứng}  = 1 – 0,1825 =0,8125 mol

Áp dụng [2] ta có: 

  => Chọn A

Bài 5: Hỗn hợp khí X chứa H₂ và hai anken kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Tỉ khối của X đối với H₂ là 8,3. Đun nóng X với xúc tác Ni thu được  hỗn hợp Y không làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với H₂ là 83/6. Công thức phân tử của hai anken và phần trăm thể tích của H₂ trong X là:

A. C₂H₄ và C₃H₆; 60%                      B. C₃H₆ và C₄H₈; 40%  

C. C₂H₄ và C₃H₆; 40%                                     D. C₃H₆ và C₄H₈; 60%

Lời giải

Gọi công thức chung của 2 anken là : 

= 8,3.2 = 16,6;  

Vì hỗn hợp Y không làm mất màu nước Br₂ nên trong Y không có anken

Giả sử số mol hỗn hợp X là 1 mol (n_X = 1 mol)

m_X = 16,6g

Áp dụng [1] và [4] ta có:

n_{2 anken} = 1- 0,6=0,4 mol

Dựa vào khối lượng hỗn hợp X:

Ta có:  m_{2 anken} = m_X - = 16,6 – 0,6.2 = 15,4 (g).

Suy ra =  14= 38,5  2 <  = 2,75 < 3

Þ 2 anken có CTPT: C₂H₄ và C₃H₆;      

Chọn A.

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài 1: Cho hỗn hợp A gồm anken X và H2 qua Ni đung nóng , thu được hỗn hợp B gồm 2 khí. Biết B không làm mất màu dung dịch Brom. Tỉ khối của A và B so với H2 lần lượt là 6 và 8 . Xác định thành phần phần trăm thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A.

A. % Vanken= 35 , % VH2  = 65

B. % Vanken= 20 , % VH2  = 80

C. % Vanken= 25 , % VH2  = 75

D % Vanken= 55 , % VH2  = 45

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol ankin thu được 0,2 mol H2O. Nếu hidro hóa hoàn toàn 0,1 mol ankin này rồi đốt cháy thì số mol H2O thu được là:

A.     0,3        B.     0,4                      C.     0,5          D. 0,6

Bài 3: Đun nóng hỗn hợp khí gồm 0,06 mol C2H2 và 0,04 mol H2 với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch brom     (dư) thì còn lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) có tỉ khối so với O2 là 0,5. Khối lượng bình dung dịch brom tăng là

A.  1,04  gam.           B.  1,32  gam.                         C.  1,64  gam.                         D. 1,20 gam.

Bài 4: Dẫn V lít (ở đktc) hỗn hợp X gồm axetilen và hiđro đi qua ống sứ đựng bột niken nung nóng, thu được khí Y. Dẫn Y vào lượng dư AgNO3  (hoặc Ag2O) trong dung dịch NH3  thu được   12 gam kết tủa. Khí đi ra khỏi dung dịch phản ứng vừa đủ với 16 gam brom và còn lại khí Z. Đốt cháy hoàn toàn khí Z thu được 2,24 lít khí CO2  (ở đktc) và 4,5 gam nước. Giá trị của V  bằng

A.   11,2.                               B.   13,44.                               C.   8,96.                     D. 5,60.

Bài 5: Hỗn hợp khí X gồm H₂ và một anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tỉ khối của X so với H₂ bằng 9,1. Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với H₂ bằng 13. Công thức cấu tạo của anken là

A.CH₂=C(CH₃)₂.                                           B.CH₂=CH₂.

C.CH₂=CH-CH₂-CH₃.                                  D.CH₃-CH=CH-CH₃.

Bài 6: Hỗn hợp X gồm C₂H₂ và H₂ có cùng số mol. Lấy một lượng hỗn hợp X cho qua chất xúc tác nung nóng, thu được hỗn hợp Y gồm C₂H₄, C₂H₆, C₂H₂ và H₂. Sục Y vào dung dịch brom dư thì khối lượng bình brom tăng 21,6 gam và thoát ra 5,04 lít hỗn hợp khí (đktc) có tỉ khối so với H₂ là 8. Thể tích O₂ ở đktc cần để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y là

A.22,4 lít                   B.44,8 lít                                 C.60,48 lít                               D.33,6 lít