Để thu NH₃ với hiệu suất cao, cân bằng phải chuyển dịch theo chiều thuận.

- Giảm nhiệt độ do pư tỏa nhiệt.

- Tăng nồng độ N₂

- Giảm nồng độ NH₃

- Tăng áp suất

- Chất xúc tác chỉ làm tăng tốc độ pư theo cả 2 chiều → không ảnh hưởng đến chuyển dịch cân bằng.

\(M_A=5.2=10\left(g/mol\right)\)

Do các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ mol

Chọn \(\left\{{}\begin{matrix}n_{H_2}=17,5\left(mol\right)\\n_{N_2}=5\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Gọi \(n_{N_2\left(p\text{ư}\right)}=a\left(mol\right)\left(0< a< 5\right)\)

PTHH: \(N_2+3H_2\xrightarrow[]{t^o,p,xt}2NH_3\)

             a---->3a---------->2a

Xét tỉ lệ: \(5< \dfrac{17,5}{3}\Rightarrow\) Hiệu suất phản ứng tính theo N₂

Ta có: \(n_A=5+17,5+2a-a-3a=22,5-2a\left(mol\right)\)

Theo ĐLBTKL: \(m_A=5.28+17,5.2=175\left(g\right)\)

\(\Rightarrow M_A=\dfrac{175}{22,5-2a}=10\Leftrightarrow a=2,5\left(TM\right)\)

\(\Rightarrow H=\dfrac{2,5}{5}.100\%=50\%\)

Giải thích các bước giải:

Xét: 

Đáp án C

- Dùng xúc tác có tác dụng tăng tốc độ phản ứng

- Phản ứng có ΔH < 0 ⇒ Phản ứng thuận tỏa nhiệt. Nên để tăng hiệu suất cần giảm nhiệt độ phản ứng, tuy nhiên nếu ở nhiệt độ quá thấp, các phân tử khí không có đủ năng lượng để xảy ra va chạm và tạo ra sản phẩm nên nhiệt độ thích hợp của phản ứng là 400 - 500 độ C

- Phản ứng có tổng hệ số chất khí bên phải nhỏ hơn bên trái nên khi tăng áp suất , cân bằng phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận làm tăng hiệu suất vì vậy phản ứng được thực hiện ở áp suất cao (100 - 150 atm)

A 

Ta có: Tỉ lệ thể tích là tỉ lệ số mol

              \(N_2+3H_2⇌\left(t^o,xt\right)2NH_3\)

B.đầu:    5  < 17,5                                 ( l )

P/ứ:       x        3x                                 ( l )

Sau:    \(5-x\)   \(17,5-3x\)             \(2x\)        ( l )

Đặt \(n_{N_2\left(pứ\right)}=x\left(mol\right)\)

\(n_A=5-x+17,5-3x+2x=22,5-2x\left(mol\right)\)

Xem số mol trong hh là thể tích

BTKL: \(m_{hh}=m_A=17,5.2+5.28=175\left(g\right)\)

\(M_A=5.2=10\) \((g/mol)\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{m_A}{n_A}=10\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{175}{22,5-2x}=10\)

\(\Leftrightarrow x=2,5\)

\(H=\dfrac{2,5}{5}.100=50\%\)

\(V_{NH_3}=2.2,5=5\left(l\right)\)

Sau phản ứng áp suất của hệ giảm 10% mà tỉ lệ về số mol cũng chính là tỉ lệ về áp suất

⇒ Tổng số mol khí sau phản ứng giảm 10% so với ban đầu

⇒ Số mol khí sau = 90% số mol khí ban đầu

Giả sử a =1⇒ Ban đầu có 1 mol N₂ và 3 mol H₂

       N₂ + 3H₂ → 2NH₃

 Bđ: 1       3 (mol)

  Pư:x        3x        2x

Tổng số mol khí sao phản ứng là: 4 – 2x

⇒ 4 – 2x = 90%.4 = 3,6 ⇒ x = 0,2

⇒ H = 20%

    Đáp án C.