Hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối với He là 1,8. Đun nóng X một thời gian trong bình kín 9 có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He bằng 2. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là bao nhiêu

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

Đáp án:

H=25%H=25%

Giả sử có 11 mol N2N2 và xx mol H2H2

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯Mhh=28.1+2x1+x=1,8.4=7,2→x=4Mhh¯=28.1+2x1+x=1,8.4=7,2→x=4

Vậy có 11 mol N2N2 và 44 mol H2H2

Gọi số mol N2N2 phản ứng là aa mol

PTHH:             N2+3H2→2NH3N2+3H2→2NH3

Ban đầu:            11        44              00

Phản ứng:          aa        3a3a            2a2a

Sau phản ứng:1−a1−a   4−3a4−3a        2a2a      

→ Sau phản ứng hỗn hợp chứa:

N2:1−aN2:1−a mol; H2:4−3aH2:4−3a mol và NH3:2aNH3:2a mol

n hỗn hợp sau phản ứng=1−a+4−3a+2a=5−2an hỗn hợp sau phản ứng=1−a+4−3a+2a=5−2a

m hỗn hợp sau phản ứng=m hỗn hợp trước phản ứng=1.28+4.2=36m hỗn hợp sau phản ứng=m hỗn hợp trước phản ứng=1.28+4.2=36 gam

¯¯¯¯¯Mhhsauphanung=365−2a=2,4→a=0,25M¯hhsauphanung=365−2a=2,4→a=0,25

Vì H2H2 dư so với N2N2 nên hiệu suất tính theo N2N2

→ H=a.100%1=25%

Đáp án:

$H=25\%$

Giả sử có $1$ mol $N_2$ và $x$ mol $H_2$

$\overline {{M_{hh}}} = \frac{{28.1 + 2x}}{{1 + x}} = 1,8.4 = 7,2 \to x = 4$

Vậy có $1$ mol $N_2$ và $4$ mol $H_2$

Gọi số mol $N_2$ phản ứng là $a$ mol

PTHH:             $N_2 + 3H_2 → 2NH_3$

Ban đầu:            $1$        $4$              $0$

Phản ứng:          $a$        $3a$            $2a$

Sau phản ứng:$1-a$   $4-3a$        $2a$      

→ Sau phản ứng hỗn hợp chứa:

$N_2: 1- a$ mol; $H_2: 4-3a$ mol và $NH_3: 2a$ mol

$n_{\text{ hỗn hợp sau phản ứng}} = 1-a+4-3a+2a=5-2a$

$m_{\text{ hỗn hợp sau phản ứng}} =m_{\text{ hỗn hợp trước phản ứng}} =1.28+4.2=36$ gam

${\overline {{M_{}}} _{hh\,\,sau\,\,phan\,\,ung}} = \frac{{36}}{{5 - 2a}} = 2,4 \to a = 0,25$

Vì $H_2$ dư so với $N_2$ nên hiệu suất tính theo $N_2$

→ $H=\frac{a.100\%}{1} =25\%$