Hỗn hợp X gồm N2 và H2 có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 4. Nung nóng X trong bình kín ở nhiệt

Câu hỏi số 955019:

Vận dụng

Hỗn hợp X gồm N₂ và H₂ có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 4. Nung nóng X trong bình kín ở nhiệt độ khoảng 450^oC có bột Fe xúc tác, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H₂ bằng 4. Tính hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH₃.

Đáp án:

Đáp án đúng là: 25

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:955019

Phương pháp giải

$N_{2}(g) + 3H_{2}(g)\overset{xt,t^{o},p}{\rightleftharpoons}2NH_{3}(g)$

Ban đầu: a b

Phản ứng: x 3x 2x

Sau: (a – x) (b – 3x) 2x

n_{khí trước} = a + b; n_{khí sau} = a + b – 2x

⟹ n_{khí sau} = n_{khí trước}– 2x

Hiệu suất phản ứng: $H = \dfrac{n_{pu}}{n_{bd}}.100\%$ (H tính theo chất có tỉ lệ n_{ban đầu}/Hệ số cân bằng bé hơn)

Ở cùng điều kiện t^o, P ta có tỉ lệ về số mol = tỉ lệ thể tích: $\dfrac{n_{N_{2}}}{n_{H_{2}}} = \dfrac{V_{N_{2}}}{V_{H_{2}}}$

Ở cùng điều kiện t^o ta có: $\dfrac{n_{khi\, trc}}{n_{khi\, sau}} = \dfrac{P_{trc}}{P_{sau}}$

Bảo toàn khối lượng: m_khítrước = m_khísau ⟹ $\left. n_{khi\, trc}.{\overline{M}}_{trc} = n_{khi\, sau}.{\overline{M}}_{sau}\Rightarrow\dfrac{n_{khi\, trc}}{n_{khi\, sau}} = \dfrac{{\overline{M}}_{sau}}{{\overline{M}}_{trc}} \right.$

Giải chi tiết

$N_{2}(g) + 3H_{2}(g)\overset{xt,t^{o},p}{\rightleftharpoons}2NH_{3}(g)$

Ban đầu: 1 4

Phản ứng: x 3x 2x

Sau: (1 – x) (4 – 3x) 2x

Sau phản ứng: $Y\left\{ \begin{array}{l} {N_{2\, du} = 1 - x} \\ {H_{2\, du} = 4 - 3x} \\ {NH_{3} = 2x} \end{array} \right.(mol)$

$\begin{array}{l} {m_{X} = m_{N_{2}} + m_{H_{2}} = 1.28 + 4.2 = 36(g)} \\ {n_{Y} = 1 - x + 4 - 3x + 2x = 5 - 2x(mol)} \\ {M_{Y} = d_{Y/H_{2}}.M_{H_{2}} = 4.2 = 8(amu)} \end{array}$

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m_X = m_Y ⟹ 36 = 8.(5 – 2x) ⟹ x = 0,25 (mol)

Hiệu suất phản ứng: $H = \dfrac{0,25}{1}.100\% = 25\%$

Đáp án cần điền là: 25

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