Z là hỗn hợp đồng khối lượng của 2 khí CO2 và CO. Tìm tỉ khối hơi của Z so với H2? Tính % thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp

Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau:

### a) Tìm tỉ khối hơi của Z so với H2:

1. **Tính khối lượng mol của các khí:**
- Khối lượng mol của CO2 (Carbon dioxide) = 12 + 2 × 16 = 44 g/mol
- Khối lượng mol của CO (Carbon monoxide) = 12 + 16 = 28 g/mol

2. **Tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí Z**:
Giả sử hỗn hợp Z có khối lượng là 1 kg (1000 g), trong đó có x g CO2 và (1000 - x) g CO.

- Số mol CO2: \( n_{CO2} = \frac{x}{44} \)
- Số mol CO: \( n_{CO} = \frac{1000 - x}{28} \)

3. **Tính thể tích mol của hỗn hợp Z** theo định luật khí lý tưởng. Thể tích mol của các khí tại cùng nhiệt độ và áp suất là như nhau.

- Thể tích mol của CO2: \( V_{CO2} = n_{CO2} \times R \times T \)
- Thể tích mol của CO: \( V_{CO} = n_{CO} \times R \times T \)

Ta chỉ cần tính tổng thể tích mol của hỗn hợp Z:
\[
V_Z = V_{CO2} + V_{CO} = n_{CO2} \times R \times T + n_{CO} \times R \times T = \left( \frac{x}{44} + \frac{1000-x}{28} \right)RT
\]

4. **Tỉ khối hơi của Z so với H2**:
\[
\text{Tỉ khối} = \frac{M_Z}{M_{H2}} = \frac{M_Z}{2}
\]
Trong đó \( M_Z \) là khối lượng mol của hỗn hợp Z.

Để tính \( M_Z \):
\[
M_Z = \frac{m_{CO2} + m_{CO}}{n_{CO2} + n_{CO}} = \frac{x + (1000 - x)}{\frac{x}{44} + \frac{1000 - x}{28}}
\]

Kết hợp lại, ta có:
\[
M_Z = \frac{1000}{\frac{x}{44} + \frac{1000-x}{28}} = \frac{1000}{\frac{28x + 44(1000 - x)}{44 \times 28}} = \frac{1000 \times 44 \times 28}{28x + 44000 - 44x}
\]

5. **Giả sử x là phần trăm thể tích của CO2** :
- \( x = %CO2 \cdot 1000 \)
- Thay vào biểu thức trên để tìm MZ.

### b) Tính % thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp:

1. **Tính số mol** của mỗi khí:
Đặt \( V_{CO2} = V \) và \( V_{CO} = 1000 - V \):
\[
n_{CO2} = \frac{V}{22.4} \quad \text{(bcm)} \ ; \ n_{CO} = \frac{1000 - V}{22.4}
\]

2. **Tính % thể tích**:
\[
%V_{CO2} = \frac{n_{CO2}}{n_{CO2} + n_{CO}} \times 100
\]
\[
%V_{CO} = \frac{n_{CO}}{n_{CO2} + n_{CO}} \times 100
\]

Kết quả cuối cùng sẽ phụ thuộc vào giá trị x bạn đã giả định ban đầu cho khối lượng CO2 và cụ thể hơn là tỷ lệ khối lượng trong hỗn hợp. Hãy xác định giá trị x trước rồi tính toán các biểu thức trên cho chính xác.