Một hỗn hợp gồm N2 và H2 là 3,6. Sau khi nung nóng một thời gian với xúc tác ở 550oC thì thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 là 4,5. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là:
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:
MX = 8,5 . Theo qui tắc đường chéo ta có : 3n N2 = nH2 => Chọn n H2 = 3 mol => n N2 = 1 mol
Xét cân bằng: N2 + 3H2 ó 2NH3
Số mol ban đầu 1 3
Số mol phản ứng x 3x 2x Số mol cân bằng (1-x) (3-3x) 2x Số mol sau phản ứng = (4 – 2x) mol
=>dY/X = nX/nY (do khối lượng chất trong hỗn hợp không đổi)
=> 0,7.4 = 4-2x => x = 0,6 mol
=>H% = 60%
=>D
Đáp án D
Áp dụng phương pháp đường chéo cho hỗn hợp X:
Cách 1: Đặt số mol N2 là 1 thì số mol H2 là 4 tổng số mol hỗn hợp X là 1 + 4 = 5
Thay vào công thức
Cách 2: Áp dụng công thức tính nhanh với trường hợp x > 3y. Hiệu suất phản ứng: