Câu hỏi:
2 năm trước

Sau quá trình tổng hợp NH3 từ H2 và N2 $({{n}_{{{H}_{2}}}}:{{n}_{{{N}_{2}}}}=3:1)$, áp suất trong bình giảm đi 10% so với áp suất lúc đầu. Biết nhiệt độ của phản ứng giữ không đổi trước và sau phản ứng. Phần trăm theo thể tích của N2, H2, NH3 trong hỗn hợp khí thu được sau phản ứng lần lượt là :

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: c

Theo giả thiết \({n_{{H_2}}}:{n_{{N_2}}} = 3:1\) nên ta giả sử lúc đầu có 1 mol N2 và 3 mol H2.

Trong một bình kín có nhiệt độ không đổi thì áp suất tỉ lệ thuận với số mol hỗn hợp khí :  

$\frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = \frac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{{p_1}}}{{90\% {p_1}}}$ \( \Rightarrow \) nhỗn hợp khí sau phản ứng = \({n_2}\)= $4.\frac{{90}}{{100}} = 3,6\,\,mol$ 

Cách 1 : Tính số mol của các chất sau phản ứng dựa vào phản ứng

      Phương trình phản ứng hoá học:             

N2     +    3H2    $ \rightleftarrows $     2NH3             (1)

bđ:       1               3                      0      : mol

pư:       x               3x                    2x    : mol

dư:      1x           33x                2x    : mol

Theo (1) ta thấy :  nhỗn hợp khí sau phản ứng =  (1 x) + (3 3x)  +  2x  = 4 2x  = 3,6  \( \Rightarrow \) x  =  0,2

Vậy phần trăm về thể tích của các khí là :

$\% {V_{{N_2}}} = \frac{{1 - 0,2}}{{3,6}}.100\%  = 22,22\% ;\,\,\% {V_H}_{_2} = \frac{{3 - 3.0,2}}{{3,6}}.100\%  = 66,67\% ;\,\,\,\% {V_{N{H_3}}} = 11,11\% .$

Cách 2 : Dựa vào sự tăng giảm thể tích khí

Gọi số mol N2 và H2 phản ứng là x và 3x mol. Sau phản ứng số mol khí giảm bằng một nửa lượng phản ứng tức là giảm 2x mol.

Ta có : ${n_{({N_2},\,\,{H_2})\,\,ban\,\,đầu}} - {n_{khí\,\,gỉam}} = {n_{({N_2},\,\,{H_2},\,\,N{H_3})\,\,sau\,\,phản\,\,ứng}} \Rightarrow 4 - 2x = 3,6 \Rightarrow x = 0,2\,\,mol.$

Hướng dẫn giải:

Theo giả thiết \({n_{{H_2}}}:{n_{{N_2}}} = 3:1\) nên ta giả sử lúc đầu có 1 mol N2 và 3 mol H2.

Trong một bình kín có nhiệt độ không đổi thì áp suất tỉ lệ thuận với số mol hỗn hợp khí :  $\frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = \frac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{{p_1}}}{{90\% {p_1}}}$

Gọi số mol N2 và H2 phản ứng là x và 3x mol. Sau phản ứng số mol khí giảm bằng một nửa lượng phản ứng tức là giảm 2x mol.

Ta có : nN2, H2 ban đầu - nkhí giảm = nN2, H2, NH3 sau phản ứng

Câu hỏi khác