Hỗn hợp N2 và H2 có tỉ lệ mol là 1:3 được lấy vào bình phản ứng có diện tích 20 lít . áp suất của hỗn hợp khí lúc đầu là 372at và nhiệt độ là 4270C a/ Tính số mol các khí trong hỗn hợp sau phản ứng biết hiệu suất của phản ứng là 20% b/ Tính áp suất của hh khí sau phản ứng biết nhiệt độ trong bình được giữ không đổi .

Đáp án:

a) ${n_{{N_2}(du)}} = 25,92mol$; ${n_{{H_2}(du)}} = 77,76mol$; ${n_{N{H_3}}} = 12,96mol$

b) $334,75atm$

Giải thích các bước giải:

 a)

$pV = nRT \Rightarrow {n_{hh(trc)}} = \dfrac{{372.20}}{{0,082.(427 + 273)}} = 129,6mol$

${n_{{N_2}}}:{n_{{H_2}}} = 1:3 \\\Rightarrow {n_{{N_2}}} = 32,4mol;{n_{{H_2}}} = 97,2mol$

PTHH: ${N_2} + 3{H_2}\overset {} \leftrightarrows 2N{H_3}$

$H = 20\%$

$→{n_{{N_2}(pư)}} = 32,4.20\%  = 6,48mol\\ \Rightarrow {n_{{N_2}(dư)}} = 25,92mol$

${n_{{H_2}(pư)}} = 97,2.20\%  = 19,44mol \\\Rightarrow {n_{{H_2}(dư)}} = 77,76mol$

${n_{N{H_3}}} = 2{n_{{N_2}(pư)}} = 12,96mol$

b)

${n_{hhsau}} = 25,92 + 77,76 + 12,96 = 116,64mol$

$ \Rightarrow p = \dfrac{{nRT}}{V} = \dfrac{{116,64.0,082.(427 + 273)}}{{20}} = 334,75atm$

Đáp án:

a) N2: 4 mol; H2: 12 mol; NH3: 2 mol

b) pS = 335,27 (atm)

Giải thích các bước giải:

a) pV = nRT

Số mol hỗn hợp trước phản ứng: nT = 372.20 : 0,082 : (4270 + 273) = 20 (mol)

Tỉ lệ số mol N2 và H2 là 1:3 

→ Trong hỗn hợp ban đầu có 5 mol N2 và 15 mol H2

                                N2 + 3H2 ⇄ 2NH3

nN2/1 = nH2/3 

→ Hiệu suất có thể tính theo N2 hoặc H2

nN2 p.ứ = 5 . 20% = 1 (mol)

nH2 p.ư = 3.nN2 p.ư = 3 (mol)

nNH3 = 2.nN2 = 2. 1 = 2 (mol)

Vậy sau phản ứng trong hỗn hợp có: N2: 5 - 1 = 4 mol

                                                            H2: 15 - 3 = 12 mol

                                                            NH3: 2 mol

b) Số mol hỗn hợp khí sau phản ứng: nS = 4 + 12 + 2 = 18 (mol)

Áp suất của hỗn hợp khí sau phản ứng: pS = 18.0,082.(4270+273):20 = 335,27 (atm)