Một hỗn hợp A gồm H2 và N2 có tỉ khối so với H2 lầ 3,6.Nung nóng hỗn hợp 1 thời gian với xúc tác thích hợp thu đc hỗn hợp khí B gồm N2,H2,NH3 có tỉ khối so với H2 là 4,5
a) Tính % thể tích hỗn hợp trước và sau phản ứng
b) tính 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.
Đáp án B
Hỗn hợp ban đầu chứa N 2 : 0 , 2 H 2 : 0 , 8
→ Hiệu suất tính theo N2.
nsau = 3,6/4 = 0,9 → N2 phản ứng = 0,05 → H = 25%
Gọi hh khí ban đầu là X và hh khí sản phẩm là Y.
\(d_{\dfrac{X}{H_2}}=3,6\rightarrow M_X=3,6.2=7,2\left(\dfrac{g}{mol}\right)\)
Ta có:
\(\dfrac{n_{N_2}}{n_{H_2}}=\dfrac{7,2-2}{28-7,2}=\dfrac{5,2}{20,8}=\dfrac{1}{4}\) ( quy tắc đường chéo )
Gọi x là số mol N2 tham gia phản ứng.
PTHH:
\(N_2+3H_2\xrightarrow[Fe]{t^o}2NH_3\)
Trc p/ư: 1 4
p/ư: x 3x 2x (mol)
sau p/ư: 1-x 4-3x 2x
\(\rightarrow n_Y=1-x+4-3x+2x=5-2x\left(mol\right)\)
\(d_{\dfrac{Y}{H_2}}=4,5\rightarrow M_Y=4,5.2=9\left(\dfrac{g}{mol}\right)\)
BTKL: mX = mY
\(m_Y=1.28+4.2=36\left(g\right)\)
\(\rightarrow\dfrac{36}{9}=5-2x\)
\(\rightarrow x=0,5\)
Giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn:
\(\dfrac{1}{1}< \dfrac{4}{3}\) --> N2 hết, H2 dư.
Trước:
\(\%V_{N_2}=\dfrac{1.22,4}{5.22,4}.100\%=20\%\)
\(\%V_{H_2}=100\%-20\%=80\%\)
Sau:
\(\%V_{NH_3}=\dfrac{1.22,4}{4.22,4}.100\%=25\%\)
\(\%V_{N_2}=\dfrac{\left(1-0,5\right).22,4}{4.22,4}.100\%=12,5\left(\%\right)\)
\(\%V_{H_2}=\dfrac{\left(4-1,5\right).22,4}{4.22,4}.100\%=62,5\%\)
Đáp án B
Áp dụng phương pháp đường chéo cho hỗn hợp X:
Cách 1: Gọi số mol N2 là 3x thì số mol H2 là 7x ⇒ tổng số mol hỗn hợp X là 3x + 7x = 10x
Thay vào công thức:
Cách 2: Áp dụng công thức tính nhanh với trường hợp x < 3y:
Hiệu suất phản ứng:
\(n_A=1\left(mol\right)\)
\(n_{N_2}=a\left(mol\right),n_{H_2}=b\left(mol\right)\)
\(\Leftrightarrow a+b=1\left(1\right)\)
\(m_A=28a+2b=7.2\left(g\right)\left(2\right)\)
\(\left(1\right)\left(2\right):a=0.2,b=0.8\)
\(\%N_2=20\%,\%H_2=80\%\)
\(n_{N_2\left(pư\right)}=a\left(mol\right)\)
\(N_2+3H_2⇌2NH_3\)
\(0.2......0.8\)
\(a.......3a.........2a\)
\(0.2-a.0.8-3a....2a\)
\(M_B=\dfrac{\left(0.2-a\right)\cdot28+\left(0.8-3a\right)\cdot2+2a\cdot17}{0.2-a+0.8-3a+2a}=9\)
\(\Leftrightarrow a=0.1\)
\(\%N_2=12.5\%\)
\(\%H_2=62.5\%\)
\(\%NH_3=25\%\)
\(H\%=\dfrac{0.1}{0.2}\cdot100\%=50\%\)
Coi $n_A = 1(mol)$
Gọi $n_{N_2} = a ; n_{H_2} = b$
$M_A = 3,6.2 = 7,2$
Ta có:
$a + b = 1$
$28a + 2b = 7,2(a + b)$
Suy ra a = 0,2; b = 0,8
Vậy $\%V_{N_2} = \dfrac{0,2}{1}.100\% = 20% ; \%V_{H_2} = 80\%$
Gọi hiệu suất là a
$N_2 + 3H_2 \xrightarrow{t^o,xt} 2NH_3$
Ta thấy : $n_{N_2} : 1 < n_{H_2} : 3$ nên hiệu suất tính theo $N_2$
$n_{N_2\ pư} = 0,2a(mol)$
Theo PTHH :
$n_{H_2\ pư} = 0,6a(mol) ; n_{NH_3} = 0,4a(mol)$
$m_B = m_A = 7,2(gam)$
$\Rightarrow n_B = \dfrac{7,2}{4,5.2} = 0,8$
Khí B gồm :
$N_2 : 0,2 - 0,2a(mol)$
$H_2 : 0,8 - 0,6a(mol)$
$NH_3 : 0,4a(mol)$
Suy ra : 0,2 - 0,2a + 0,8 - 0,6a + 0,4a = 0,8
Suy ra a = 0,5 = 50%
Vậy B gồm :
$N_2 : 0,1(mol)$
$H_2 : 0,5(mol)$
$NH_3 : 0,2(mol)$
$\%V_{N_2} = \dfrac{0,1}{0,8}.100\% = 12,5\%$
$\%V_{H_2} = \dfrac{0,5}{0,8}.100\% = 62,5\%$
$\%V_{NH_3} = 25\%$
Đáp án A.
Giả sử ban đầu hỗn hợp có 1 mol trong đó có x mol N2 và y mol H2
Ta có x + y =1 mol (1)
→28x+ 2y= 9,8 gam (2)
Giải hệ gồm (1) và (2) suy ra x= 0,3 và y= 0,7
N2+ 3H2 ⇌ 2NH3
Do nên hiệu suất tính theo H2
Đặt số mol H2 phản ứng là a mol
N2+ 3H2 ⇌ 2NH3
Ban đầu 0,3 0,7 mol
Phản ứng a/3 a 2a/3 mol
Sau pứ (0,3-a/3) (0,7-a) 2a/3 mol