2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂ - Cân bằng phương trình hoá học

Phản ứng hoá học:

    2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂

Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ: 1500°C

- Làm lạnh nhanh

Cách thực hiện phản ứng

- Phân hủy khí metan (CH₄) ở nhiệt độ cao sau đó làm lạnh nhanh để tạo ra khí axetilen (C₂H₂) và khí hidro (H₂)

Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Khi phân hủy khí metan (CH₄) ở nhiệt độ cao sau đó làm lạnh nhanh thì thấy có khí không màu thoát ra

Bạn có biết

- Phản ứng trên được gọi là phản ứng phân hủy

- Sản phẩm của phản ứng làm mất màu dung dịch brom

- Phản ứng trên là phản ứng điều chế axetilen phổ biết nhất

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Poli (vinyl clorua) (PVC) được điều chế từ khí thiên nhiên (chứa 95% thể tích khí metan) theo sơ đồ chuyển hóa và hiệu suất mỗi giai đoạn như sau:

Metan (H = 15%) → Axetilen (H = 95%) → Vinylclorua (H = 90%) → PVC

Muốn tổng hợp 3,125 tấn PVC thì cần bao nhiêu m³ khí thiên nhiên (đo ở đktc)? (H = 1, C = 12, O = 16, Cl = 35,5)

 A. 17466 m³

 B. 18385 m³

 C. 2358 m³

 D. 5580 m³

Hướng dẫn:

Ta có sơ đồ phản ứng sau:

2n_CH4 (H = 15%) → n_C2H2 (H = 95%) → n_CH2CHCl (H = 90%) → (CH₂-CHCl)_n

Đáp án B

Ví dụ 2: Cho 224,00 lít metan (đktc) qua hồ quang được V lít hỗn hợp A (đktc) chứa 12% C₂H₂; 10% CH₄; 78% H₂ (về thể tích). Giả sử chỉ xảy ra 2 phản ứng:

  2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂ (1)

  CH₄ → C + 2H₂ (2)

Giá trị của V là:

 A. 407,27

 B. 448,00

 C. 520,18

 D. 472,64

Hướng dẫn

n_CH4 = 10 mol

Sau phản ứng ta được:

n_C2H2 = x (mol); n_CH4 = 10 - (2x + y) (mol) và n_H2 = 3x + 2y (mol)

Ta có các phương trình sau :

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 = 2. 24/11 + 42/11 + 10 = 18,1818 mol

Vậy V_A = 18,1818.22,4 = 407,2727 lít

Đáp án A

Ví dụ 3: Cho phản ứng sau: 2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂ . Điều kiện để phản ứng xảy ra là :

 A. Làm lạnh nhanh

 B. Xúc tác

 C. Nhiệt độ 1500°C

 D. Cả A và C đều đúng

Đáp án D