Câu hỏi
Hỗn hợp X gồm N2 và H2 có tỉ khối hơi so với H2 là 3,6. Cho hỗn hợp X vào bình kín với xúc tác thích hợp rồi thực hiện phản ứng tổng hợp NH3 thấy thu được hỗn hợp Y gồm N2, H2 và NH3. Biết tỉ khối hơi của Y so với H2 bằng 4. Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 trong phản ứng trên là
- A 30%.
- B 15%.
- C 20%.
- D 25%.
Phương pháp giải:
Sử dụng quy tắc đường chéo
PTHH: N2 + 3H2 \(\underset{{}}{\overset{{{t^0},p,xt}}{\longleftrightarrow}}\) 2NH3
\(\frac{{ntrc}}{{n\,sau}} = \frac{{Msau}}{{M\,truoc}}\)
Hiệu suất tính theo N2 hoặc H2 với điều kiện là chất nào phản ứng hết nếu H =100%
Lời giải chi tiết:
MX = 3,6.2 = 7,2 (g/mol) ; MY = 4.2 = 8 (g/mol)
Coi hỗn hợp ban đầu có 5 mol thì nN2 = 1 (mol); nH2 = 4 (mol)
Gọi số mol của N2 pư là x (mol)
PTHH: N2 + 3H2 \(\underset{{}}{\overset{{{t^0},p,xt}}{\longleftrightarrow}}\) 2NH3
PƯ x → 3x 2x => số mol giảm là 2x (mol)
=> số mol sau pư: nsau = ntrước - ngiảm = 5 – 2x (mol)
Ta có:
\(\begin{gathered}
\frac{{ntrc}}{{n\,sau}} = \frac{{Msau}}{{M\,truoc}} \Rightarrow \frac{5}{{5 - 2x}} = \frac{8}{{7,2}} \hfill \\
\Rightarrow 36 = 40 - 16x \hfill \\
\Rightarrow x = 0,25\,(mol) \hfill \\
\% H = \frac{{{n_{{N_2}pu}}}}{{{n_{{N_2}bd}}}}.100\% = \frac{{0,25}}{1}.100\% = 25\% \hfill \\
\end{gathered} \)
Đáp án D
Câu hỏi trước
