Cho etan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được một hỗn hợp X gồm etan, etilen, axetilen và H${}_2$. Tỷ khối của hỗn hợp X đối với etan là 0,4. Hãy cho biết nếu cho 0,4 mol hỗn hợp X qua dung dịch Br${}_2$ dư thì số mol Br${}_2$ đã phản ứng là bao nhiêu?

(AI giải đề cho tôi)
Khối lượng trung bình của X: ${\overline{M}}_X=0,4\times 30=12$.

Gọi số mol etan, etilen, axetilen, H${}_2$ trong 1 mol X lần lượt là $a,b,c,d$.

Các phản ứng cracking: $C_2{H}_6\to C_2{H}_4+H_2$ và $C_2{H}_6\to C_2{H}_2+2H_2$, nên bảo toàn H cho: $d=b+2c$.

Bảo toàn khối lượng: $30a+28b+26c+2d=12$. Thay $d=b+2c$: $30a+30b+30c=12\Rightarrow a+b+c=0,4$, suy ra $d=1-0,4=0,6$ mol.

Bảo toàn carbon: $a+b+c=0,4$ (phù hợp, vì mỗi phân tử hữu cơ có 2C và etan đầu cũng 2C).

Br${}_2$ chỉ phản ứng với liên kết đôi/ba: $C_2{H}_4+B{r}_2\to C_2{H}_{4}B{r}_2$ (1 mol Br${}_2$/mol) và $C_2{H}_2+2B{r}_2\to C_2{H}_{2}B{r}_4$ (2 mol Br${}_2$/mol).

Số mol Br${}_2$ trên 1 mol X: $b+2c=d=0,6$ mol (do $d=b+2c$).

Với 0,4 mol X: $n_{B{r}_2}=0,4\times 0,6=0,24$ mol.