Giải bài 1.12 trang 20 Chuyên đề học tập Toán 10 – Kết nối tri thức
Cân bằng phương trình phản ứng hóa học đốt cháy methane trong oxygen
Đề bài
Cân bằng phương trình phản ứng hóa học đốt cháy methane trong oxygen
\(C{H_4} + {O_2} \to C{O_2} + {H_2}O\)
Lời giải chi tiết
Giả sử x, y, z, t là bốn số nguyên dương thỏa mãn cân bằng phản ứng
\(xC{H_4} + y{O_2} \to zC{O_2} + t{H_2}O\)
Vì số nguyên tử carbon, hydrogen và oxygen ở hai vế phải bằng nhau nên ta có hệ
\(\left\{ \begin{array}{l}x = z\\4x = 2t\\2y = 2z + t\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{x}{t} = \frac{z}{t}\\4\frac{x}{t} = 2\\2\frac{y}{t} = 2\frac{z}{t} + 1\end{array} \right.\)
Đặt \(X = \frac{x}{t};Y = \frac{y}{t};Z = \frac{z}{t}\) ta được hệ phương trình bậc nhất ba ẩn
\(\left\{ \begin{array}{l}X = Z\\4X = 2\\2Y = 2Z + 1\end{array} \right.\) hay \(\left\{ \begin{array}{l}X - Z = 0\\4X = 2\\2Y - 2Z = 1\end{array} \right.\)
Dùng máy tính cầm tay giải hệ sau cùng ta được \(X = Z = \frac{1}{2},Y = 1\). Từ đây suy ra \(2x = 2z = y = t\). Chọn \(t = 2\) ta được \(x = 1,y = 2,z = 1\).
Từ đó ta được phương trình cân bằng
\(C{H_4} + 2{O_2} \to C{O_2} + 2{H_2}O\)