Question

Một hỗn hợp khí X gồm a mol SO2 và 5a mol không khí. Nung nóng hỗn hợp X và xúc tác thu được hỗn hợp khí Y. Biết rằng tỉ khối hơi của hỗn hợp khí X so với Y bằng 0,93. Tính hiệu suất của phản ứng, giả thiết không khí chứa 80% thể tích N2 và 20% thể tích khí O2

Answer 1

Theo đề bài, trong không khí có chứa 80% thể tích là N₂ và 20% thể tích là O₂. Mà số mol của không khí là 5a.

⇒

Đặt số mol SO₂ phản ứng là x ( x> 0)

PTHH:

2SO₂ + O₂ → 2SO₃ ( điều kiện t0 ≈ 450°C xúc tác V₂O₅)

Ban đầu ( mol ) a a

Phản ứng ( mol ) x ---> 0,5x ---> x

Sau pứ ( mol ) a-x a - 0,5x x

A gồm a mol SO₂ và 5a mol không khí

⇒ n_A = a + 5a = 6a ( mol )

Hỗn hợp B gồm SO₂ dư; O₂ dư; SO₃ và N₂

⇒ n_B = n_{SO2 dư} + n_{O2 dư} + n_SO3 + n_N2

= a - x + a - 0,5x + x + 4a = 6a - 0,5x ( mol )

d_A/B = M_A : M_B = 0,93

⇒ M_A = 0,93 * M_B

⇒ m_A : n_A =0,93 * m_B : n_B

Bảo toàn khối lượng ⇒ m_A = m_B

⇒ n_B : n_A = 0,93

⇒ (6a - 0,5x) : 6a = 0,93

⇔ x : a = 0,84

Vậy H = % = 0,84 * 100% = 84%