Question

Trộn 10 lít N2 với 40 lít H2 rồi nung nóng một thời gian, sau đó đưa về t^o và áp suất ban đầu thấy thu được 48 lít hỗn hợp gồm N2, H2 và NH3.

a/ Tính thể tích NH3 tạo thành.

b/ Tính hiệu suất phản ứng.

Answer 1

a)

Giả sử các khí được đo ở điều kiện sao cho 1 mol khí chiếm thể tích a (l)

\(\left\{{}\begin{matrix}n_{N_2}=\dfrac{10}{a}\left(mol\right)\\n_{H_2}=\dfrac{40}{a}\left(mol\right)\\n_{hh.sau.pư}=\dfrac{48}{a}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

PTHH: N₂ + 3H₂ --t^o,p,xt--> 2NH₃

Xét tỉ lệ: \(\dfrac{\dfrac{10}{a}}{1}< \dfrac{\dfrac{40}{a}}{3}\) => Hiệu suất tính theo N₂

Gọi số mol N₂ pư là x (mol)

PTHH:          N₂    +    3H₂    --t^o,p,xt-->    2NH₃

Bđ:               \(\dfrac{10}{a}\)          \(\dfrac{40}{a}\)

Pư:                x------->3x------------------>2x

Sau pư:  \(\left(\dfrac{10}{a}-x\right)\)\(\left(\dfrac{40}{a}-3x\right)\)              2x

=> \(\left(\dfrac{10}{a}-x\right)+\left(\dfrac{40}{a}-3x\right)+2x=\dfrac{48}{a}\)

=> \(x=\dfrac{1}{a}\left(mol\right)\)

\(n_{NH_3}=\dfrac{2}{a}\left(mol\right)\Rightarrow V_{NH_3}=2\left(l\right)\)

b)

\(H=\dfrac{\dfrac{1}{a}}{\dfrac{10}{a}}.100\%=10\%\)

Answer 2

`a)` Gọi `n_{NH_3(pư)} = a (l)`

PTHH: $N_2 + 3H_2 \xrightarrow[\text{xúc tác}]{t^o,p} 2NH_3$

Theo PT: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{NH_3}=2n_{N_2}\\n_{H_2\left(pư\right)}=3n_{N_2}\end{matrix}\right.\)

`=>` \(\left\{{}\begin{matrix}V_{NH_3}=2V_{N_2}=2a\left(l\right)\\V_{H_2\left(pư\right)}=3a\left(l\right)\end{matrix}\right.\) (do tỉ lệ mol cũng là tỉ lệ thể tích)

Vậy trong hh có: \(\left\{{}\begin{matrix}N_2:10-a\left(l\right)\\H_2:40-3a\left(l\right)\\NH_3:2a\left(l\right)\end{matrix}\right.\)

`=>` Ta có PT dựa theo đề bài:

`10 - a + 40 - 3a + 2a = 48`

`<=> a = 1`

`=> V_{NH_3} = 2.1 = 2 (l)`

`b)`

Xét tỉ lệ: $ 10 < \dfrac{40}{3} \Rightarrow$ Hiệu suất pư tính theo $N_2$

`=>` $H = \dfrac{1}{10} .100\% = 10\%$