Question

Hỗn hợp N₂ và H₂ có tỉ khối so với H₂ là 3,6. Thêm vào hỗn hợp này xúc tác Fe/Al₂O₃ rồi đun nóng thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với H₂ là 4,05. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH₃ là ?

Answer 1

\(\text{Đặt số mol N2 là 1 thì số mol H2 là 4 tổng số mol hỗn hợp X là 1 + 4 = 5}\)

Thay vào công thức

vì m sau = m trước

\(\text{Msau/M trước = n trước/ ( n trước - 2 nN2 phản ứng)}\)

\(\text{4,05 / 3,6 = 5/ (5- 2.nN2 phản ứng)}\)

\(\text{nN2 phản ứng = 0,278}\)

Thay M sau là 4,5 thì nN2 phản ứng là 0,5 mol, H = 50%.

Nếu đề M sau là 4,05 thì hiệu suất là 27,8%. ( đúng với thực tế).

Answer 2

Cách 2:

Giả sử ban đầu hỗn hợp có 1 mol trong đó có a mol N₂ và b mol H₂

_{\(\text{Ta có a + b =1 mol (1)}\)}

\(\text{→28a+ 2y= 7,2 gam (2)}\)

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

\(\text{N2+ 3H2 ⇌ 2NH3}\)

Do 0,8/3>0,2 nên hiệu suất tính theo N2

Đặt số mol N2 phản ứng là a mol

\(\text{ N2+ 3H2 ⇌ 2NH3}\)

Ban đầu 0,2..........0,8

Phản ứng a...........3a.............2a

Sau pứ (0,2-a).....(0,8-3a).........2a

Ta có

\(\text{(28x(0,2-a)+2x(0,8-3a)+2ax17)/(0,2-a+0,8-3a+2a)=9,1}\)

=>a=0,1

=>H=0,1/0,2=50%