Hỗn hợp N2 và H2 có tỉ khối so với H2 là 3,6. Thêm vào hỗn hợp này xúc tác Fe/Al2O3 rồi đun nóng thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 là 4,05. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là ?

Đáp án:

28%

Giải thích các bước giải:

Giả sử ban đầu hỗn hợp có 1 mol trong đó có a mol N₂ và b mol H₂

Ta có a + b =1 mol (1)

→28a+ 2y= 7,2 gam (2)

Giải hệ gồm (1) và (2) suy ra x= 0,2 và y= 0,8

N₂+ 3H₂ ⇌ 2NH₃

Do 0,8/3>0,2 nên hiệu suất tính theo N2

Đặt số mol N2 phản ứng là a mol

                  N₂+          3H₂     ⇌ 2NH₃

Ban đầu      0,2        0,8               

Phản ứng   a           3a              2a

Sau pứ    (0,2-a)     (0,8-3a)       2a 

Ta có

(28x(0,2-a)+2x(0,8-3a)+2ax17)/(0,2-a+0,8-3a+2a)=8,1

=>a=0,056

=>H=0,056/0,2=28%

Đáp án:

27,8 %

Giải thích các bước giải:

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

vì m sau = m trước

Msau/M trước = n trước/ ( n trước - 2 nN2 phản ứng)

4,05 / 3,6 = 5/ (5- 2.nN2 phản ứng)

nN2 phản ứng = 0,278

thay M sau là 4,5 thì nN2 phản ứng là 0,5 mol, H = 50%.

nếu đề M sau là 4,05 thì hiệu suất là 27,8%. ( đúng với thực tế).