Hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với He bằng 1,8. Đun nóng X một thời gian trong bình

Câu hỏi số 331182:

Vận dụng cao

Hỗn hợp khí X gồm N₂ và H₂ có tỉ khối so với He bằng 1,8. Đun nóng X một thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác) thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H₂ bằng 3,913. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH₃ là?

A. 15%

B. 20%

C. 25%

D. 30%

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:331182

Phương pháp giải

Từ khối lượng mol của hỗn hợp X suy ra tỉ lệ số mol của N₂ và H₂ trong hỗn hợp X.

Từ đó xác định được hiệu suất phản ứng tính theo N₂ hay theo H₂.

Đặt số mol N₂ (hoặc H₂) phản ứng là a mol

Từ khối lượng mol của hỗn hợp Y suy ra a

Khi đó tính được hiệu suất phản ứng.

Giải chi tiết

Giả sử ban đầu hỗn hợp có 1 mol trong đó có x mol N₂ và y mol H₂

Ta có x + y =1 mol (1)

$$\overline {{M_X}} = 1,8.4 = 7,2$ (g/mol)→ m_X= n_X.$\overline {{M_X}} $ = 1.7,2= 7,2 gam

→28x+ 2y= 7,2 gam (2)

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

N₂+ 3H₂ → 2NH₃

Do$\frac{{{n_{N2}}}}{1} < \frac{{{n_{H2}}}}{3}$ nên hiệu suất tính theo N₂

Đặt số mol N₂ phản ứng là a mol

N₂+ 3H₂ → 2NH₃

Ban đầu 0,2 0,8 mol

Phản ứng a 3a 2a mol

Sau pứ (0,2-a) (0,8-3a) 2a mol

$\overline {{M_Y}} = 3,913.2 = 7,826$ (g/mol), n_Y= 0,2-a + 0,8-3a+ 2a =1 -2a

→m_Y= 28 (0,2-a)+ 2. (0,8-3a) + 17.2a= n_Y. M_Y= (1-2a).7,826

→a = 0,04 mol

$ \to H = \frac{{{n_{N2pu}}}}{{{n_{N2bandau}}}}.100\% = \frac{{0,04}}{{0,2}}.100\% = 20\% $

Đáp án cần chọn là: B

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link