Lời giải chi tiết:

n_NH3 = 17 : 17 = 1 mol

PTHH: N₂ + 3H₂ \(\rightleftharpoons \) 2NH₃

           0,5 ← 1,5 ←     1      (mol)

Do hiệu suất phản ứng H = 25% nên lượng cần dùng lớn hơn lượng tính toán được:

n_{N2 cần dùng} = 0,5.(100/25) = 2 mol => V _{N2 cần dùng} = 44,8 lít

n_{H2 cần dùng} = 1,5.(100/25) = 6 mol => V _{H2 cần dùng} = 134,4 lít

Đáp án A

Lời giải chi tiết:

NH₃ bị hấp thụ bởi H₂SO₄

3NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

Lấy 1 mol hỗn hợp

=> n_NH3 = 0.5 

n_H2=x; n_N2 = y 

x +y = 0.5 

2x + 28y = 8 . 2 -17 . 0.5 

=> x=y=0.25 

%NH₃ = 50% 

%N₂=%H₂ = 25% 

Đáp án A

Phương pháp giải:

Tính toán theo PTHH.

Lời giải chi tiết:

Giả sử số mol N₂ là 1 mol, số mol H₂ là 2 mol, hiệu suất phản ứng là h.

         N_{2 (k)}   +  3H_{2 (k)}  2NH_{3 (k)}

Bđ:    1              2                         (Ta thấy: 1/1 > 2/3 => Hiệu suất tính theo H₂)

Pư:   2h/3 ←    2h →        4h/3

Sau: 1-2h/3     2-2h          4h/3

Số mol khí sau phản ứng: n_s = 1-2h/3 + 2 - 2h + 4h/3 = 3 - 4h/3 (mol)

Ta có: \(\frac{{{p_s}}}{{{p_d}}} = \frac{{{n_s}}}{{{n_d}}} \Rightarrow \frac{{3{\rm{ }} - {\rm{ }}\frac{{4h}}{3}}}{{1 + 2}} = \frac{5}{6} \Rightarrow h = 0,375 = 37,5\% \)

Đáp án A

Phương pháp giải:

Tính theo PTHH: N₂  +  3H₂ \(\overset {{t^o},xt,p} \leftrightarrows \) 2NH₃

Lời giải chi tiết:

                   N₂  +  3H₂ \(\overset {{t^o},xt,p} \leftrightarrows \) 2NH₃

Ban đầu:     8          14                                (Ta thấy: 8/1 > 14/3 nên hiệu suất tính theo H₂)

Phản ứng:   x          3x              2x

Sau:           8-x      14-3x            2x

Ta có: n đầu = 8 + 14 = 22 mol và n sau = (8-x) + (14-3x) + 2x = 22 - 2x (mol)

Khi hiệu suất không đổi thì: \(\frac{{{n}_{sau}}}{{{n}_{dau}}}=\frac{{{p}_{sau}}}{{{p}_{dau}}}\Rightarrow \frac{22-2\text{x}}{22}=\frac{10}{11}\Rightarrow x=1\)

→ n_{H2 pư} = 3x = 3 mol

→ H = \(\frac{{{n}_{{{H}_{2}}pu}}}{{{n}_{{{H}_{2}}b\text{d}}}}.100%\) = \(\frac{3}{14}.100%\) = 21,43%

Đáp án D

Phương pháp giải:

Đặt hiệu suất là h

                   N₂  +  3H₂ \(\overset {{t^o},xt,p} \leftrightarrows \) 2NH₃

Ban đầu:     2          8 

Phản ứng:   2h →   6h       →       4h

CB:            2-2h      8-6h              4h

Số mol khí tại thời điểm cân bằng là 8 mol suy ra phương trình ẩn h.

Lời giải chi tiết:

Đặt hiệu suất là h

                   N₂  +  3H₂ \(\overset {{t^o},xt,p} \leftrightarrows \) 2NH₃

Ban đầu:     2          8 

Phản ứng:   2h →   6h       →       4h

CB:            2-2h      8-6h              4h

Số mol khí tại thời điểm cân bằng là 8 mol nên ta có:

2 - 2h + 8 - 6h + 4h = 8 → h = 0,5 = 50%

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

\({{\overline{M}}_{X}}=3,6.2=7,2;\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{{\overline{M}}_{Y}}=4.2=8\)

→ \(\frac{{{n}_{{{N}_{2}}}}}{{{n}_{{{H}_{2}}}}}=\frac{5,2}{20,6}=\frac{1}{4}\)

Giả sử có 1 mol N₂ và 4 mol H₂

                   N₂  +  3H₂ \(\overset {{t^o},xt,p} \leftrightarrows \) 2NH₃

Ban đầu:     1          4                                      (Ta thấy: 1/1 < 4/3 nên hiệu suất tính theo N₂)

Phản ứng:   x →    3x       →       2x

Sau:            1-x      4-3x               2x

→ n sau = 1 - x + 4 - 3x + 2x = 5 - 2x (mol)

Ở nhiệt độ không đổi thì:\(\frac{{{n}_{\text{truoc}}}}{{{n}_{\text{sau}}}}=\frac{{{\overline{M}}_{sau}}}{{{\overline{M}}_{\text{truoc}}}}\to \frac{5}{5-2x}=\frac{8}{7,2}\to x=0,25\)

\(\% H = \frac{{{n_{{N_2}pu}}}}{{{n_{{N_2}bd}}}}.100\%  = \frac{{0,25}}{1}.100\%  = 25\% \)

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

Giả sử có 1 mol N₂ và 3 mol H₂

                   N₂  +  3H₂ \(\overset {{t^o},xt,p} \leftrightarrows \) 2NH₃

Ban đầu:     1          3                                (Ta thấy: 1/1 = 3/3 nên hiệu suất tính theo N₂ hay H₂ đều được)

Phản ứng:   x →    3x       →       2x

Sau:            1-x      3-3x               2x

Ta có: n_A = 1 + 3 = 4 mol; n_B = 1 - x + 3 - 3x + 2x = 4 - 2x (mol)

Ở nhiệt độ không đổi thì: \(\frac{{{p_{\text{A}}}}}{{{p_{\text{B}}}}} = \frac{{{n_B}}}{{{n_{\text{A}}}}} \to \frac{{4 - 2x}}{4} = 0,6 \to x = 0,8\)

→ \(\% H = \frac{{{n_{{N_2}pu}}}}{{{n_{{N_2}bd}}}}.100\%  = \frac{{0,8}}{1}.100\%  = 80\% \)

Đáp án D

Lời giải chi tiết:

                          N₂  +  3H₂ \(\overset {{t^o},xt,p} \leftrightarrows \) 2NH₃

Ban đầu (lít):     30       30                                (Ta thấy: 30/1 > 30/3 nên hiệu suất tính theo H₂)

Do đó: V_{H2 pư} = 30.30% = 9 lít

Theo PTHH: V_{NH3 thu được} = 2/3.V_{H2 pư} = 2/3.9 = 6 lít

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

Giả sử có 1 mol N₂ và 4 mol H₂

                   N₂  +  3H₂ \(\overset {{t^o},xt,p} \leftrightarrows \) 2NH₃

Ban đầu:     1          4                                      (Ta thấy: 1/1 < 4/3 nên hiệu suất tính theo N₂)

Phản ứng:   x →    3x       →       2x

Sau:            1-x      4-3x               2x

→ ∑n_sau = 1 - x + 4 - 3x + 2x = 5 - 2x (mol)

Trong hỗn hợp sau phản ứng, NH₃ chiếm 20% theo thể tích nên ta có:

\(\frac{{2{\text{x}}}}{{5 - 2{\text{x}}}}.100\%  = 20\% \) → x = 5/12

→ n_{N2 pư} = x = 5/12 mol

→ \(\% H = \frac{{{n_{{N_2}pu}}}}{{{n_{{N_2}bd}}}}.100\%  = \frac{{5/12}}{1}.100\%  = 41,67\% \)

 Đáp án C

Lời giải chi tiết:

Áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp N₂ và H₂ ta có :

\(\,{{{n_{{N_2}}}} \over {{n_{{H_2}}}}} = {2 \over 3}\)

=> H₂ thiếu, hiệu suất phản ứng tính theo H₂.

Chọn \(\left\{ \matrix{{n_{{N_2}}} = 2\,\,mol \hfill \cr {n_{{H_2}}} = 3\,\,mol \hfill \cr} \right.\)

n_{H2 pư} = 3 . 40% = 1,2 mol,

n _{N2 phản ứng} = 0,4 mol

n _{NH3 sinh ra} =0,8 mol.

\({n_Y} = {n_X} - 0,8 = 2 + 3 - 0,8 = 4,2\,\,mol.\)

Bảo toàn khối lượng :

=>\({\overline M _Y} = {{{m_Y}} \over {{n_Y}}} = {{62} \over {4,2}}= 14,76.\)

Vậy tỉ khối của Y với H2 là 7,38

Đáp án C

Phương pháp giải:

Công thức tính hiệu suất của phản ứng

H = (n_TT/n_LT).100%

Lời giải chi tiết:

PTHH: N₂  +  3H₂ → 2NH₃

PT:       1          3            2    (lít)

Pư:   33,6 ← 100,8 ← 67,2  (lít)

Do H = 25% nên lượng N₂ và H₂ cần lấy là:

V_N2 = 33,6.(100/25) = 134,4 lít

V_H2 = 100,8.(100/25) = 403,2 lít

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

Ban đầu:          10                    15                    0

Phản ứng         x                      3x                    2x

Cân bằng         10 - x               15 - 3x             2x

Σ V _cb = 25 – 2x = 22 => x = 1,5 => H = $\frac{{1,5.3}}{{15}}$.100% = 30%

Đáp án A

Lời giải chi tiết:

Có M_X = 7,2 => n_N2 : n_H2 = 1 : 4

Giả sử n_N2 = 1 ; n_H2 = 4  mol

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

a  → 3a   →  2a    mol

=> n_{hh sau} = 5 – 2a

Vì khối lượng khí trong bình không đổi => m_X = m_Y

=> M_X : M_Y = n_Y : n_X

=> 1,8 : 2,25 = (5 – 2a) : 5

=> a = 0,5 mol

=> H% = H%_N2 = 50% ( tính theo chất có H% lớn hơn)

Đáp án A

Phương pháp giải:

       N₂  + 3 H₂ ->  2NH₃

có     4       14

p/u   x        3x       2x

sau   4-x    14-3x          2x

n_sau =16,4

=> x

So sánh để xem tính hiệu suất theo N₂ hay H₂

Lời giải chi tiết:

       N₂  + 3 H₂  -> 2NH₃

có     4       14

p/u   x        3x            2x

sau   4-x    14-3x         2x

4-x   + 14-3x+ 2x=16,4

=> 18-2x=16,4

=> x=0,8

Tính hiệu suất theo N₂ vì lượng H₂ dư nhiều hơn  (N₂: 4mol, H₂: 14 mol)

=> H= = 

Đáp án B

Phương pháp giải:

Phương pháp:

=> H tính theo N₂

H= mol

N₂  + 3 H₂  <-> 2NH₃

Thay vào PT tính số mol hỗn hợp sau phản ứng

Lời giải chi tiết:

Hướng dẫn giải

=> H tính theo N₂

H= mol

N₂  + 3 H₂ <->  2NH₃

bđ                                          4         16                      

p/u                                          2,8      8,4                     5,6

sau                                          1,2        7,6                                5,6

                                                 => x=14,4 mol

Đáp án B.

Phương pháp giải:

Phương pháp:

        N₂  + 3 H₂ <->  2NH₃

có     6          20

p/u   x        3x             2x

sau   6-x    20-3x          2x

=> n_sau =18  => x

=> Tính H theo N₂

=> H

Lời giải chi tiết:

Hướng dẫn giải:

        N₂  + 3 H₂  <-> 2NH₃

có     6          20

p/u   x        3x             2x

sau   6-x    20-3x          2x

6-x   + 20-3x+ 2x=18

=> 26-2x=18

=> x=4

=> Tính H theo N₂

Đáp án C.

Lời giải chi tiết:

Phương pháp giải:

- Phương pháp đường chéo để tính tỉ lệ mol các khí

- Viết và tính theo PTHH

Lời giải chi tiết:

M_X = 0,225.32 = 7,2

H₂:       2                      20,8

                        7,2                   => n_H2/n_N2 = 20,8/5,2 = 4

N₂:       28                    5,2

Giả sử n_H2 = 4 mol và n_N2 = 1 mol

BTKL: m_X = m_Y => 4.2 + 1.28 = n_Y.0,25.32 => n_Y = 4,5 mol

        3H₂ + N₂ \(\overset {{t^o},xt} \leftrightarrows \) 2NH₃

Bđ:     4        1                         (mol)

Pư:    3x       x                  2x    (mol)

Sau:  4-3x    1-x                2x    (mol)

n_Y = 4-3x + 1-x + 2x = 4,5 => x = 0,25 mol

Hiệu suất tính theo N₂ => H = (0,25/1.100%) = 25%

Đáp án A

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:

M_X = 3,6.2 = 7,2 (g/mol) ; M_Y = 4.2 = 8 (g/mol)

Coi hỗn hợp ban đầu có 5 mol thì n_N2 = 1 (mol); n_H2 = 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: n_sau = n_trước - n_giảm = 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

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính hằng số cân bằng: \(Kc = \frac{{{{{\rm{[}}N{H_3}]}^2}}}{{{\rm{[}}{N_2}].{\rm{[}}{H_2}]}} = ?\) với [NH₃]; [N₂]; [H₂] là nồng độ mol/l của các chất đó ở trạng thái cân bằng.

Lời giải chi tiết:

N₂ (k) + 3H₂ (k) \( \rightleftarrows \) 2NH₃ (k).

Áp dụng công thức tính hằng số cân bằng:

\(Kc = \frac{{{{{\rm{[}}N{H_3}]}^2}}}{{{\rm{[}}{N_2}].{\rm{[}}{H_2}]}} = \frac{{0,{3^2}}}{{0,05.0,1}} = 18\)

Đáp án A