Bài tập về phản ứng cracking ankan có lời giải

PHẢN
ẢN ỨNG TÁCH, CRACKING HIĐROCACBON
Câu 1: Khi crackinh hoàn toàn một
m ankan X thu được
ợc hỗn hợp Y (các thể tích khí đo ở ccùng điều
kiện nhiệt độ và áp suất);
ất); tỉ khối của Y so với H2 bằng
ằng 29. Công thức phân tử của X llà:
A. C6H14.

B. C3H8.

C. C4H10.

D. C5H12

Câu 2: Khi tiến hành
ành craking 22,4 lít khí C4H10 (đktc) thu được
ợc hỗn hợp A gồm CH4, C2H6, C2H4,
C3H6, C4H8, H2 và C4H10 dư. Đốt
ốt cháy ho
hoàn toàn A thu được x gam CO 2 và y gam H2O. Giá trị của
x và y tương ứng là:
A. 176 và 180.

B. 44 và 18.

C. 44 và 72.

D. 176 và 90.

Câu 3: Craking n-butan thu được
ợc 35 mol hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một
phần butan chưa bịị craking. Giả sử chỉ có các phản ứng tạo ra các sản phẩm tr
trên. Cho A qua bình
nước brom dư thấy còn lại
ại 20 mol khí. Nếu đốt cháy ho
hoàn toàn A thì thu được
ợc x mol CO 2. Hiệu
suất phản ứng tạo hỗn hợp A là:
A. 57,14%.

B. 75,00%.
,00%.

C. 42,86%.

D. 25,00%.

Câu 4: Craking 40 lít n-butan
butan thu đư
được 56 lít hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và
một phần n-butan chưa bịị craking (các thể tích khí đo ở ccùng điều
ều kiện nhiệt độ vvà áp suất). Giả sử
chỉ có các phản
ản ứng tạo ra các sản phẩm tr
trên. Hiệu
ệu suất phản ứng tạo hỗn hợp A llà:
A. 40%.

B. 20%.

C. 80%.

D. 20%.

Câu 5: Craking 8,8 gam propan thu được
đư hỗn hợp A gồm H 2, CH4, C2H4, C3H6 và một phần propan
chưa bịị craking. Biết hiệu suất phản ứng llà 90%. Khối lượng phân tử trung bình
ình ccủa A là:
A. 39,6.

B. 23,16.

C. 2,315.

D. 3,96.

Câu 6: Khi crackinh hoàn toàn một
m thể tích ankan X thu được
ợc ba thể tích hỗn hợp Y (cá
(các thể tích
khí đo ở cùng điều
ều kiện nhiệt độ và
v áp suất); tỉ khối của Y so với H 2 bằng
ằng 12. Công thức phân tử
của X là:
A. C6H14.

B. C3H8.

C. C4H10.

D. C5H12.

Câu 7: Craking m gam n-butan
butan thu đư
được hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một
phần butan chưa bịị craking. Đốt cháy ho
hoàn toàn A thu được 9 gam H 2O và 17,6 gam CO2. Giá trị
của m là
A. . 5,8.

B. 11,6.

C. 2,6.

D. 23,2.

Câu 8: Cho 224,00 lít metan (đktc) qua hồ
h quang được
ợc V lít hỗn hợp A (đktc) chứa 12%
C2H2 ;10% CH4 ; 78%H2 (vềề thể tích). Giả sử chỉ xảy ra 2 phản ứng:
2CH4 à C2H2 + 3H2 (1)
CH4 à C + 2H2

(2)

Giá trị của V là:
A. 407,27.

B. 448,00.

C. 520,18.

D. 472,64.

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

1

Câu 9: Cracking 5,8 gam C4H10 được hỗn hợp khí X. Khối lượng H2O thu được khi đốt cháy hoàn
toàn X là:
A. 9g

B. 4,5 g

C. 36g

D. 18g

Câu 10: Cracking 1 hiđrocacbon X thu được hỗn hợp sản phẩm gồm metan, etan, eten, propan,
propen và buten. X là:
A. butan

B. pentan

C. propan

D. hexan

Câu 11: Cracking V lít butan thu được 35 lít hỗn hợp A gồm: H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và
1 phần butan chưa bị cracking. Cho hỗn hợp A lội rất từ từ qua bình đựng brom dư thấy thể tích còn
lại 20 lít. % butan đã phản ứng là:
A. 60%

B. 25%

C. 85%

D. 75%

Câu 12: Khi cracking một ankan khí ở điều kiện thường thu được một hỗn hợp gồm ankan và
anken trong đó có hai chất X và Y có tỉ khối so với nhau là 1,5. Công thức của X và Y là:
A. C2H6 và C3H8

C. C4H8 và C6H12

B. C2H4 và C3H6

D. C3H8 và C5H6

Câu 13: Thực hiện phản ứng đề hiđro hóa một hiđrocacbon M thuộc dãy đồng đẳng của metan thu
được một hỗn hợp gồm H2 và 3 hiđrocacbon N, P, Q. Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít khí N hoặc P,
hoặc Q đều thu được 17,92 lít CO 2 và 14,4 gam H2O (thể tích các khí ở đktc). Hãy xác định cấu tạo
của M?
A. CH3-CH2-CH2-CH2-CH3

C. CH3-CH2-CH(CH3)2

B. CH3-CH(CH3)2

D. CH3-CH2-CH2-CH3

Câu 14: Thực hiện phản ứng cracking m gam isobutan, thu được hỗn hợp A gồm các hiđrocacbon.
Dẫn hỗn hợp A qua bình nước brom có hòa tan 6,4 gam brom. Nước brom mất màu hết, có 4,704 lít
hỗn hợp khí B (đktc) gồm các hiđrocacbon thoát ra. Tỉ khối hơi B so với hiđro bằng 117/7 . Giá trị
của m là:
A. 8,7 gam

B. 5,8 gam

C. 6,96 gam

D. 10,44gam

Câu 15: Thực hiện phản ứng cracking hoàn toàn m gam isobutan, thu được hỗn hợp A gồm hai
hiđrocacbon. Cho hỗn hợp A qua dung dịch nước brom có hòa tan 11,2 gam Br2. Brom bị mất màu
hoàn toàn. Có 2,912 lít khí (đktc) thoát ra khỏi bình brom, khí này có tỉ khối so với CO2 bằng 0,5.
Giá trị của m là:
A. 5,22 gam

B. 5,8 gam

C. 6,96 gam

D. 4,64 gam

Câu 16: Nung một lượng butan trong bình kín (có xúc tác thích hợp) thu được hỗn hợp khí X gồm
ankan và anken. Tỉ khối của X so với khí hiđro là 21,75. Phần trăm thể tích của butan trong X là:
A. 50%

B. 66,67 %

C. 33,33,%

D. 25 %

Câu 17: Khi cracking 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 H 2 bằng 12. Tìm công thức phân
tử của X:
A. C5H12

B. C4H10

C. C3H8

D. C6H14

Câu 18: Cracking 560 lít C4H10 thu được 1010 lít hỗn hợp khí X khác nhau. Biết các thể tích khí
đều đo ở đktc. Tính thể tích C4H10 chưa bị cracking
A. 100 lít

B. 110 lít

C. 60 lít

D. 500 lít

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

2

Câu 19: Đề hidro hóa hoàn toàn hỗn hợp X gồm etan và propan có tỉ khối hơi so với hidro là 19,2
ta thu được hỗn hợp Y gồm eten và propen. Thành phần % theo thể tích của eten và propen trong Y
lần lượt là:
A. 20% và 80%

C. 40% và 60%

B. 50% và 50%

D. 60% và 40%

Câu 20: Hỗn hợp khí gồm etan và propan có tỉ khối so với hidro là 20,25 được nung trong bình với
chất xúc tác để thực hiện phản ứng đề hidro hóa. Sau 1 thời gian thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so
với hidro là 16,2 gồm các ankan, anken và hidro. Tính hiệu suất phản ứng đề hidro hóa biết rằng tốc
độ phản ứng của etan và propan là như nhau?
A. 30%

B. 50%

C. 25%

D. 40%

LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1: Đáp án : A
Cracking hoàn toàn thu được hỗn hợp Y, M Y = 58 nên sẽ có 1 chất có M lớn hơn 58 và 1 chất có
M nhỏ hơn.
M Y = 58 nên chỉ có C6H14 mới tạo ra sản phẩm có M lớn hơn 58
(Nếu là C5H12 có M = 72, cracking ra cả 2 sản phẩm đều có M nhỏ hơn hoặc bằng 58 => không
thỏa mãn). Kết hợp thêm đáp án => X là C 6H14.
Câu 2: Đáp án : D
Bảo toàn nguyên tố của một chất trước và sau phản ứng không quan trọng trung gian .
Ban đầu là C4H10 và cuối cùng là CO2 ; H2O .
Bảo toàn Nguyên tố C : 4nC4H10 = nCO2 => nCO2 = 4 mol => m = 176 g
“Vì C4H10 có 4C => 4nC4H10 ; CO2 có 1C => nCO2”
Bảo toàn nguyên tố H : 10nC4H10 = 2nH2O => nH2O = 5 mol => m = 90 g
Câu 3: Đáp án : B
Phương trình phản ứng:
C4H10 => C4H8 + H2 (1)
C4H10 => C3H6 + CH4 (2)
C4H10 => C2H4 + C2H6 (3)
Sau phản ứng còn C4H10 dư
từ (1), (2), (3):
n C4H8 = n H2
n C3H6 = n CH4
n C2H4 = n C2H6
và n C4H8 + n C3H6 + n C2H4 = n H2 + n CH4 + n C2H6 = n C4H10 đã bị cracking.
n anken bị dung dịch Br2 giữ lại = 35 - 20 = 15 mol --> n C4H10 dư = 20 - 15 = 5 mol
=> n C4H10 ban đầu = 5 + 15 = 20 mol

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

3

=> hiệu suất phản ứng = 15 x100%/20 = 75%
Câu 4: Đáp án : A
Do tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol, coi 40l = 40mol, 56l = 56mol
Do cracking nên không thêm chất bên ngoài vào, vậy lượng chênh lệch trước và sau phản ứng chính
là lượng butan phản ứng có số mol: 56 - 40 = 16 mol
=> H = 16/40 = 40%
Câu 5: Đáp án : B
Ta có số mol chất sản phẩm n sp = nC3H8 dư + 2.nC3H8 phản ứng = 0,02 + 2.0,18 = 0,38=>> M =
8,8 : 0,38 = 23,16
Câu 6: Đáp án : D
Giả sử ban đầu có V ankan
Đốt V ankan ---->3V hỗn hợp khí
=>số mol tăng 3 lần
Mà M hỗn hợp sau la 12*2=24 nên theo DLBTKL có m(trước)=m(sau)
=>M(trước)=3M(sau)
=>M(trước)=3*24=72>>Ankan C5H12
Câu 7: Đáp án : A
Bảo toàn C và H,.
m = (9:18).2 + 17,6 : 44 . 12 = 5,8
Câu 8: Đáp án : A
nCH4=10 mol
2CH4--> C2H2 + 3H2(1)
2x------->x-------->3x
CH4 -->C + 2H2 (2)
y------------->2y
sau phản ứng ta được:
x(mol) C2H2; 10-(2x+y) (mol) CH4 và 3x+2y (mol) H2
ta có các phương trính sau:
x/0,12 = [10 - (2x + y)]/0,1 = (3x + 2y)/0,78
Giải ra ta được:
x=24/11; y=42/11
Tổng số mol của các khí trong A là:
x+10-(2x+y)+3x+2y=2x+y+10=18,1818 mol
Vậy V=18,1818.22,4=407.2727(l)
Câu 9: Đáp án : A
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

4

mhh X = mC4H10 = 5,8 (g)
=> Đốt cháy hỗn hợp X cũng giống như đốt cháy C 4H10
Ta có: nC4H10 = 5,8/58 = 0,1 mol
O2
C4H10 
4CO2 + 5H2O

0,1

0,5

=> mH2O = 0,5.18 = 9 (g)
Câu 10: Đáp án : B
Trong hỗn hợp sản phẩm thu được anken nhiều C nhất là C4H8 và ankan ít C nhất là CH 4
=> hidrocacbon X có 5C và đó là pentan C 5H12
Câu 11: Đáp án : D
Đặt x,y,z,t lần lượt là thể tích C 3H6, C2H4, C4H8, C4H10 dư
C4H10 

CH4 + C3H6

x

x

C4H10 

(1)

x

C2H6 + C2H4

y

y

(2)

y

C4H10 

C4H8 + H2

z

z

(3)

z

Khi dẫn hỗn hợp A qua dung dịch brom dư thì các anken bị giữ lại, khí ra khỏi bình dung dịch
brom dư gồm H2, CH4, C2H6 và C4H10 dư
Tổng thể tích khí phản ứng với brom = x + y + z = 35 – 20 = 15 lít

(1’)

VC4H10 ban đầu = VC4H10 phản ứng + VC4H10 dư
= x + y + z + t = V khí còn lại = 20

(2’)

Lấy (2’) – (1’) => t = 5 lít
=> %C4H10 phản ứng =

20  5
.100% = 75%
20

=> Đáp án D
Câu 12: Đáp án : B
Ankan ở thể khí là những ankan có số nguyên tử C ≤ 4. Nhưng CH 4 và C2H6 không cho phản ứng
crackinh, chỉ có C3H8 và C4H10 có khả năng crackinh
crackinh
Với C3H8: C3H8 

CH4 + C2H6

Ta có: d C2H 6 / CH 4 = 30/16 = 1,875 ≠ 1,5 (loại)
Với C4H10:

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

5

Ta thấy trong các đáp án chỉ có C 3H6 và C2H4 là cặp nghiệm sinh ra từ phản ứng crackinh C 4H10 và
thỏa mãn điều kiện: dC3H 6C/ H2 4 = 42/28 = 1,5 (đúng)
Câu 13: Đáp án : D
Ta có: nN =

4, 48
= 0,2mol
22, 4
14, 4
17,92
= 0,8 mol ; nH2O =
= 0,8 mol
22, 4
18

nCO2 =

Ta thấy: nH2O = nCO2 => hidrocacbon N là anken
CnH2n + O2  nCO2 + nH2O
0,2

0,8

=> 0,2n = 0,8 => n = 4 => anken là C 4H8
=> N, P, Q là các đồng phân của nhau và cùng CTPT là C 4H8
Khi đốt cháy N hoặc P hoặc Q đều cho số mol CO 2 và H2O giống nhau
CH3-CH2-CH2-CH3

(1)

CH3-CH(CH3)-CH3 (2)

Trong 2 đồng phân trên chỉ có (1) tách hidro cho 3 sản phẩm là đồng phân của nhau
CH3-CH2-CH2-CH3  CH3-CH=CH-CH3 + H2
(cis-trans)
CH3-CH2-CH2-CH3

 CH2=CH-CH2-CH3 + H2

Câu 14: Đáp án : A
Ta có: nBr2 =

6, 4
= 0,04 mol
160

nhh khí =
___

4, 704
= 0,21 mol
22, 4

M hh khí =

117
234
.2 =
≈ 33,43
7
7

Khi dẫn hỗn hợp A gồm các hidrocacbon qua dung dịch brom, brom bị mất màu hết => anken
trong hỗn hợp A có thể còn dư.
___

Ta thấy: M hh khí = 33,43 < MC3H6 = 42
=> khí đi ra khỏi dung dịch brom có C 3H6 => nC3H6 phản ứng = nBr2 = 0,04 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mC4H10 = mC3H6 phản ứng + mhh khí = 0,04.42 +

234
.0,221 = 8,7 (g)
7

Câu 15: Đáp án : B
Crackinh isobutan có thể sinh ra các sản phẩm theo hướng sau:

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

6

Hỗn hợp khí sau phản ứng crackinh dẫn qua dung dịch brom thì brom mất màu hoàn toàn
=> khí đi qua khỏi bình brom gồ ankan và có thể còn anken dư.
Ta có: Mtb khí = 44.0,5 = 22 > MCH4 = 16
=> anken còn dư sau khi ra khỏi bình brom
Vậy: MCH4 = 16 < Mtb khí < M anken => phản ứng crackinh xảy ra theo hướng (1)
Ta có: nC3H6 phản ứng = nBr2 = 11,2/160 = 0,07 mol
nhh khí = 2,912/22,4 = 0,13 mol => m hh khí = nhh khí .M(tb) hh khí = 0,13.22 = 2,86 (g)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mC4H10 = mhhA = mC3H6 phản ứng + mhh khí = 0,07.42 + 2,86 = 5,8(g)
Câu 16: Đáp án : A
Áp dụng công thức: % phản ứng = 2-2.

21, 75.2
MX
= 2 – 2.
= 0,5
MY
58

Vậy % thể tích butan = 50%
Câu 17: Đáp án : A
Gọi công thức phân tử của ankan X là C nH2n+2
Trong cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất thì tỉ lệ về thể tích cũng chính là tỉ lệ về số mol
crackinh
=> 1 mol X 

3 mol Y

Ta có: MY = 12.2 = 24 <=>

mY
= 24
nY

=> mY = 24.nY = 24.3 = 72
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m X = mY = 72
=> MX =

mX 72
= 72 <=> 14n + 2 = 72 => n = 5

nX
1

=> X là C5H12
Câu 18: Đáp án : B
Các phản ứng đã xảy ra có thể sơ đồ hóa thành:
crackinh
Ankan 

Ankan’ + Anken

Dựa vào hệ số cân bằng của phản ứng crackinh, ta thấy : Thể tích (hay số mol) khí tăng sau khi
phản ứng đúng bằng thể tích (hay số mol) ankan đã tham gia crackinh.
Ở đây là: V = 1010 – 560 = 450 lít
Do đó, phần C4H10 chưa bị crackinh là 110 lít
Câu 19: Đáp án : C
Gọi công thức chung của eten và propan là: CnH 2 n2
0

xt ,t
CnH 2 n 2 
CnH 2 n 2  H 2

Ta có: M X = 14 n + 2 = 19,2.2 = 38,4 => n = 2,6
Gọi a là số mol eten trong 1 mol hỗn hợp Y

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

7

=> số mol propen trong 1 mol hỗn hợp Y là (1-a) mol
Ta có: n = [2.a + (1-a).3]/1 = 2,6

=> a = 0,4

Vậy: % Veten = % neten = 0,4/1. 100% = 40%
%V propen = % n propen = 100% - 40% = 60%
Câu 20: Đáp án : C
Ta có : M A = 20,25.2 = 40,5 ; M B = 16,2.2 = 32,4
<=>

M A 40, 5

= 1,25
M B 32, 4

<=>

mA nB
= 1,25
.
nA mB

(1)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mA = mB
Từ (1) =>

nB
= 1,25
nA

=> nB = 1,25.nA

Giả sử ban đầu có 1 mol hỗn hợp A => nB = 1,25.1 = 1,25 mol
Trong phản ứng đề hidro hóa: số mol hỗn hợp sau phản ứng tăng, số mol tăng của hỗn hợp B so với
hỗn hợp A chính là số mol các chất phản ứng
=> H =

1, 25 1
.100% = 25%
1

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

8