Dẫn 6,72 lít N2 (đktc) phản ứng với 16,8 lít H2 (đktc) trong điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp B có dA/B = 17/21. Hiệu suất phản ứng là
Trả lời bởi giáo viên
Dựa vào tỉ lệ số mol: \(\dfrac{{{n_{{N_2}}}}}{1} = \dfrac{{0,3}}{1} > \dfrac{{{n_{{H_2}}}}}{3} = \dfrac{{0,75}}{3}\)⟹ Tính hiệu suất phản ứng theo H2.
BTKL: mA = mB ⟹ \({n_A}.\overline {{M_A}} = {n_B}.\overline {{M_B}} \) ⟹ \(\dfrac{{\overline {{M_A}} }}{{\overline {{M_B}} }} = \dfrac{{{n_B}}}{{{n_A}}} \Rightarrow \dfrac{{17}}{{21}} = \dfrac{{{n_B}}}{{0,3 + 0,75}} \Rightarrow {n_B} = 0,85(mol)\)
PTHH: N2 + 3H2 ⇄ 2NH3.
x ← 3x → 2x mol
Gọi nN2 phản ứng = x mol ⟹ nH2 phản ứng = 3x mol; nNH3 = 2x mol
⟹ Hỗn hợp B gồm: N2 dư: 0,3 – x mol; H2 dư: 0,75 – 3x mol; NH3: 2x mol
⟹ nB = 0,3 – x + 0,75 – 3x + 2x = nA – 2x = nA – \(\dfrac{2}{3}\)nH2 phản ứng
⟹ nA – nB = \(\dfrac{2}{3}\).nH2 phản ứng ⟹ 1,05 – 0,85 = \(\dfrac{2}{3}\).nH2 pư ⟹ nH2 pư = 0,3 mol.
H% = (0,3.100%)/0,75 = 40%.
Hướng dẫn giải:
Dựa vào số mol N2 và H2 xác định hiệu suất phản ứng tính theo chất nào.
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mA = mB suy ra tỉ lệ \(\dfrac{{\overline {{M_A}} }}{{\overline {{M_B}} }} = \dfrac{{{n_B}}}{{{n_A}}}\), từ đó tính được số mol hỗn hợp B.
Đặt số mol N2 phản ứng là x, từ đó thiết lập mối quan hệ giữa mol B và x, tìm x.
Tính hiệu suất theo công thức.