Cho 8,96 lít N2 (đktc) tác dụng với 20,16 lít H2 (đktc), thu được 3,4 gam NH3. Hiệu suất của phản ứng
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gọi số mol H2, N2 là a, b (mol)
=> \(\left\{{}\begin{matrix}a+b=\dfrac{20,16}{22,4}=0,9\\2a+28b=7\end{matrix}\right.\)
=> a = 0,7 (mol); b = 0,2 (mol)
PTHH: N2 + 3H2 --to,xt--> 2NH3
Xét tỉ lệ: \(\dfrac{0,2}{1}< \dfrac{0,7}{3}\) => Hiệu suất tính theo N2
\(n_{N_2\left(pư\right)}=\dfrac{0,2.70}{100}=0,14\left(mol\right)\)
PTHH: N2 + 3H2 --to,xt--> 2NH3
0,14---------------->0,28
=> mNH3 = 0,28.17 = 4,76 (g)
\(N_2+3H_2\leftrightarrow2NH_3\)
ban đầu: 1 mol 3 mol
phản ứng: a → 3a → 2a
dư: 1 – a 3 – 3a 2a
=> n hỗn hợp sau phản ứng = 1–a+3–3a+2a = 4 – 2a
n hỗn hợp trước phản ứng = 1 + 3 = 4 mol
Bảo toàn khối lượng:
m trước = m sau => Mt.n t = Ms.ns
\(\Rightarrow\dfrac{M_t}{M_s}=\dfrac{n_s}{n_t}\Rightarrow\dfrac{4-2a}{4}=0,6\\ \Rightarrow a=0,8\\ \Rightarrow H=\dfrac{0,8}{1}\cdot100\%=80\%\)
$N_2 + 3H_2 \buildrel{{t^o,xt,p}}\over\rightleftharpoons 2NH_3$
Ta thấy : $V_{N_2} : 1 > V_{H_2} : 3$ nên $N_2$ dư
Gọi hiệu suất là a
Suy ra : $V_{H_2\ pư} = 11,2a(lít)$
$V_{N_2\ pư} = \dfrac{11,2a}{3}$
$V_{NH_3} = \dfrac{2.11,2a}{3} $
Ta có :
$11,2 - 11,2a + 6,72 - \dfrac{11,2a}{3} + \dfrac{2.11,2a}{3} = 13,44$
$\Rightarrow a = 0,6 =6 0\%$
N2 + 3H2 \(\overset{t^o,p,xt}{⇌}\) 2NH3.
Cứ 1 lít N2 tác dụng với 3 lít H2 tạo ra 2 lít NH3. Vậy a lít N2 tác dụng với 3a lít H2 tạo ra 2a lít NH3, thu được (5-a)+(5-3a)+2a=7 (lít), suy ra a=1,5 (lít).
Thể tích mỗi khí trong hỗn hợp X gồm khí N2 (5-1,5=3,5 (lít)), khí H2 (5-3.1,5=0,5 (lít)) và khí NH3 (2.1,5=3 (lít)).
Hiệu suất phản ứng là H=(5-0,5)/5.100%=90% (hiệu suất tính theo H2 do H2 thiếu).
$n_{N_2} = 0,4(mol) ; n_{H_2} = 0,9(mol) ; n_{NH_3} = 0,2(mol)$
$N_2 + 3H_2 \buildrel{xt,t^,p}\over\rightleftharpoons 2NH_3$
Ta thấy :
$n_{N_2} : 1 > n_{H_2} : 3$ do đó hiệu suất tính theo số mol Hidro
$n_{H_2\ pư} = \dfrac{3}{2}n_{NH_3} = 0,3(mol)$
$H = \dfrac{0,3}{0,9}.100\% = 33,33\%$