Trộn lẫn 4 lít N2 với 10 lít H2, sau phản ứng thu được 2 lít NH3. Tính hiệu suất phản ứng. (N=14;H=1) A. 40% B. 30% C. 25% D. 50%
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
N2 + 3H2 → 2NH3
Cứ 1 lít N2 phản ứng với 3 lít H2 tạo thành 2 lít NH3 thì thể tích giảm:
3 + 1 - 2 = 2 (lít)
Ở đây, tổng thể tích khí trước và sau phản ứng (đo cùng điều kiện) là 50 lít và 48 lít, tức giảm 2 lít.
Vậy V(NH3) = 2 lít
Nếu phản ứng hoàn toàn (100%) thì N2 phản ứng hết và H2 dư. Hiệu suất được tính theo N2:
H = (1/10).100% = 10%
*TK
3VN2 < VH2 ⇒ H% được tính theo N2
N2 + 3H2 → 2NH3
0,8 ← 1,6
⇒ H = 0,8 ÷ 4 × 100% = 20%
Đáp án C.
\(M_A=5.2=10\left(g/mol\right)\)
Do các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ mol
Chọn \(\left\{{}\begin{matrix}n_{H_2}=17,5\left(mol\right)\\n_{N_2}=5\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Gọi \(n_{N_2\left(p\text{ư}\right)}=a\left(mol\right)\left(0< a< 5\right)\)
PTHH: \(N_2+3H_2\xrightarrow[]{t^o,p,xt}2NH_3\)
a---->3a---------->2a
Xét tỉ lệ: \(5< \dfrac{17,5}{3}\Rightarrow\) Hiệu suất phản ứng tính theo N2
Ta có: \(n_A=5+17,5+2a-a-3a=22,5-2a\left(mol\right)\)
Theo ĐLBTKL: \(m_A=5.28+17,5.2=175\left(g\right)\)
\(\Rightarrow M_A=\dfrac{175}{22,5-2a}=10\Leftrightarrow a=2,5\left(TM\right)\)
\(\Rightarrow H=\dfrac{2,5}{5}.100\%=50\%\)
$n_{N_2} = 0,04(mol) ; n_{N_2} = 0,14(mol)$
$N_2 + 3H_2 \xrightarrow{t^o,Ni} 2NH_3$
Ta thấy :
$n_{N_2} : 1 < n_{N_2} : 3$ nên hiệu suất tính theo số mol $N_2$
Gọi hiệu suất phản ứng là a
$n_{N_2\ pư} = 0,04a(mol)$
Theo PTHH : $n_{NH_3} = 2n_{N_2} = 0,08a(mol) ; n_{H_2\ pư} = 0,12a(mol)$
Sau phản ứng :
$n_{N_2\ dư} = 0,04 - 0,04a(mol)$
$n_{H_2\ dư} = 0,14 - 0,12a(mol)$
Ta có :
$M_B = \dfrac{(0,04 - 0,04a).28 + (0,14 - 0,12a).2 + 0,08a.17}{0,04 - 0,04a + 0,14 - 0,12a + 0,08a} = 4,375.2$
Suy ra : $a = 0,25 = 25\%$
H=50%H=50%
Giải thích các bước giải:
3N2+H2t∘,p,xt−−−→2NH33N2+H2→t∘,p,xt2NH3
Xét: 17,53>5⇒17,53>5⇒ Hiệu suất tính theo N2N2
Vì các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ thể tích cũng là tỷ lệ số mol
dA/H2 =5 —> MA = 10
BTKL —> mA = 175
—> nA = 17,5
Gọi nN2 phản ứng là a
—> nH2 phản ứng = 3a; nNH3 = 2a mol
—> nN2 dư = 5 - a; nH2 dư = 17,5 - 3a mol
—> 5 - a + 17,5 - 3a + 2a = 17,5
—> a = 2,5
—> H = 2,5/5 . 100% = 50%
Giả sử các khí được đo ở điều kiện sao cho 1 mol khí có thể tích x lít
\(n_{NH_3}=\dfrac{2}{x}\left(mol\right)\)
\(n_{N_2}=\dfrac{4}{x}\left(mol\right)\)
\(n_{H_2}=\dfrac{10}{x}\left(mol\right)\)
PTHH: N2 + 3H2 --> 2NH3
\(\dfrac{3}{x}\)<------\(\dfrac{2}{x}\)
Xét tỉ lệ \(\dfrac{\dfrac{4}{x}}{1}>\dfrac{\dfrac{10}{x}}{3}\) => H% tính theo H2
=> \(H\%=\dfrac{\dfrac{3}{x}}{\dfrac{10}{x}}.100\%=30\%\)
=> B
C. 25%