Cho 5 lít khí N2 tác dụng với 5 lít khí H2 ở nhiệt độ cao, xúc tác thích hợp để tổng hợp khí NH3. Sau phản ứng thu được 7 lí hỗn hợp khí X gồm N2, H2, NH3. Tính thể tích mỗi khí trong hỗn hợp X thu được và hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3. Biết các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất
N2 + 3H2 \(\overset{t^o,p,xt}{⇌}\) 2NH3.
Cứ 1 lít N2 tác dụng với 3 lít H2 tạo ra 2 lít NH3. Vậy a lít N2 tác dụng với 3a lít H2 tạo ra 2a lít NH3, thu được (5-a)+(5-3a)+2a=7 (lít), suy ra a=1,5 (lít).
Thể tích mỗi khí trong hỗn hợp X gồm khí N2 (5-1,5=3,5 (lít)), khí H2 (5-3.1,5=0,5 (lít)) và khí NH3 (2.1,5=3 (lít)).
Hiệu suất phản ứng là H=(5-0,5)/5.100%=90% (hiệu suất tính theo H2 do H2 thiếu).
Cho 17,5 lít H2 và 5 lít N2 vào một bình phản ứng. Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí A gồm NH3, N2 và H2 (các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Biết dA/H2 = 5. Tính hiệu suất tổng hợp NH3 và thể tích khí NH3 thu được sau phản ứng.
\(M_A=5.2=10\left(g/mol\right)\)
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: \(m_A=5.28+17,5.2=175\left(g\right)\)
\(\Rightarrow M_A=\dfrac{175}{22,5-2a}=10\Leftrightarrow a=2,5\left(TM\right)\)
\(\Rightarrow H=\dfrac{2,5}{5}.100\%=50\%\)
1. Cho 17,5 lít H2 và 5 lít N2 vào một bình phản ứng. Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí A gồm NH3, N2 và H2 ( các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Biết dA/H2 = 5 Tính hiệu suất tổng hợp NH3 và thể tích khí NH3 thu được sau phản ứng.
2. Cho m gam hỗn hợp 2 kim loại Mg và Al có số mol bằng nhau phản ứng hoàn toàn với lượng oxi dư. Kết thúc phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn có khối lượng tăng so với hỗn hợp ban đầu là 2 g. Tín
1. Cho 17,5 lít H2 và 5 lít N2 vào một bình phản ứng. Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí A gồm NH3, N2 và H2 ( các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Biết dA/H2=5 Tính hiệu suất tổng hợp NH3 và thể tích khí NH3 thu được sau phản ứng.
H=50%H=50%
Giải thích các bước giải:
3N2+H2t∘,p,xt−−−→2NH33N2+H2→t∘,p,xt2NH3
Xét:
Bài 1 : Cho 14 lít H2 và 4 lít N2 vào trong bình phản ứng . Sau phản ứng thu được 16,4 lít hỗn hợp khí ( cùng nhiệt độ xác định và cùng áp suất )
a , Tính thể tích khí NH3 sau phản ứng thu được
b, Tính hiệu suất tổng hợp NH3
Bài 2 : Hỗn hợp khí A có x mol SO2 và 5x mol không khí . Nung hỗn hợp A với chất xúc tác V2O5 , thu được hỗn hợp khí B . Tính hiệu suất phản ứng của SO2 , biết tỉ khối hơi của hỗn hợp A với hỗn hợp khí B là 0,93 , giả thiết không khí có 80% thể tích là Nito và 20% thể tích là Oxi
Trộn 10 lít N2 với 40 lít H2 rồi nung nóng một thời gian, sau đó đưa về to và áp suất ban đầu thấy thu được 42 lít hỗn hợp A gồm N2, H2 và NH3.
a/ Tính thể tích H2 đã phản ứng.
b/ Tính hiệu suất phản ứng.
c/ Tính thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A.
N2 + 3H2 → 2NH3
Cứ 1 lít N2 phản ứng với 3 lít H2 tạo thành 2 lít NH3 thì thể tích giảm:
3 + 1 - 2 = 2 (lít)
Ở đây, tổng thể tích khí trước và sau phản ứng (đo cùng điều kiện) là 50 lít và 48 lít, tức giảm 2 lít.
Vậy V(NH3) = 2 lít
Nếu phản ứng hoàn toàn (100%) thì N2 phản ứng hết và H2 dư. Hiệu suất được tính theo N2:
H = (1/10).100% = 10%
*TK
1/ Hỗn hợp khí A gồm N2 và H2 có tỉ khối đối với hidro là 8.
a) Tính % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp.
b) Người ta cho 11,2 lít A vào bình thép rồi bật tia lửa điện để thực hiện phản ứng giữa N2 và H2, tạo khí NH3. Sau một thời gian, hỗn hợp thu được có tỉ khối đối với hiđro là 6,5. Tính hiệu suất của phản ứng trên.
Cho 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm N2 và H2 có tỉ lệ thể tích 1:3.Đun nóng hỗn hợp trên với xúc tác thích hợp tạo ra NH3.Sau khi dừng phản ứng thu được &,84 lít hỗn hợp khí (đktc).Tính hiệu suất của phản ứng.
\(N_2+3H_2\leftrightarrow2NH_3\)
ban đầu: 1 mol 3 mol
phản ứng: a → 3a → 2a
dư: 1 – a 3 – 3a 2a
=> n hỗn hợp sau phản ứng = 1–a+3–3a+2a = 4 – 2a
n hỗn hợp trước phản ứng = 1 + 3 = 4 mol
Bảo toàn khối lượng:
m trước = m sau => Mt.n t = Ms.ns
\(\Rightarrow\dfrac{M_t}{M_s}=\dfrac{n_s}{n_t}\Rightarrow\dfrac{4-2a}{4}=0,6\\ \Rightarrow a=0,8\\ \Rightarrow H=\dfrac{0,8}{1}\cdot100\%=80\%\)
TD 5: cho 4 lít N2 và 14 lít H2 vào bình kín rồi nung nóng với xúc tác thích hợp để phản ứng xảy ra , sau phản ứng thu được 16,4 lít hỗn hợp khí ( các khí đo ở cùng đều kiện về nhiệt độ và áp suất)
a. Tính thể tích khí amoniac thu được
b. Xác định hiệu suất của phản ứng.
a) PTHH: N2+ 3H2 ⇌ 2NH3
Ở cùng điều kiện thì tỉ lệ về thể tích chính là tỉ lệ về số mol
Đặt thể tích N2 phản ứng là x (lít)
=> VH2 pứ= 3x (lít) , VNH3 sinh ra=2x (lít)
VN2 dư= 4-x (lít), VH2 dư= 14-3x (lít)
Sau phản ứng thu được N2 dư, H2 dư, NH3
Tổng thể tích khí thu được sau phản ứng là:
V khí= VH2 dư+ VN2 dư+ VNH3= 14-3x + 4-x+ 2x= 16,4
=> x=0,8 lít
=>VNH3 sinh ra= 2x = 2.0,8 =1,6 (lít)
b)Do \(\dfrac{4}{1}< \dfrac{14}{3}\) =>Hiệu suất tính theo N2
=>H=\(\dfrac{V_{N_2\left(pứ\right)}}{V_{N_2\left(bđ\right)}}\)⋅100=\(\dfrac{0,8}{4}.100\)=20%
