Trong một bình kín chứa 10 lít nitơ và 10 lít hiđro ở nhiệt độ 0oC và 10 atm. Sau phản ứng tổng hợp NH3, lại đưa bình về 0oC. Biết rằng có 60% hiđro tham gia phản ứng, áp suất trong bình sau phản ứng là :
Trả lời bởi giáo viên
Theo phương trình phản ứng tổng hợp NH3 ta thấy N2 và H2 phản ứng theo tỉ lệ là \(\frac{{{n_{{H_2}}}}}{{{n_{{N_2}}}}} = \frac{3}{1}\).
Theo đề bài ta thấy \(\frac{{{n_{{H_2}}}}}{{{n_{{N_2}}}}} = \frac{{{V_{{H_2}}}}}{{{V_{{N_2}}}}} = \frac{1}{1}\). Vậy H2 thiếu nên hiệu suất phản ứng tính theo H2.
Thể tích H2 phản ứng là 10.60% = 6 lít
VH2 phản ứng = 6 lít => VN2 phản ứng = 2 lít
N2 + 3H2 \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) 2NH3
ban đầu: 10 10
phản ứng: 2 → 6 → 4
dư: 8 4 4
=> Vsau = 8 + 4 + 4 = 16
Vì trước và sau phản ứng nhiệt độ không thay đổi nên : \(\frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = \frac{{{p_1}}}{{p{}_2}} \Rightarrow \frac{{20}}{{16}} = \frac{{10}}{{{p_2}}} \Rightarrow {p_2} = 8\,\,atm.\)
Hướng dẫn giải:
+) Xét hiệu suất tính theo chất phản ứng thiếu
+) Tính thể tích các chất phản ứng => thể tích các chất sau phản ứng
+) Vì trước và sau phản ứng nhiệt độ không thay đổi nên : \(\frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = \frac{{{p_1}}}{{p{}_2}}\)
Giải thích thêm:
Độ giảm thể tích của hỗn hợp sau phản ứng bằng 1 nửa so với thể tích hỗn hợp phản ứng.