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 ?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án B
Áp dụng phương pháp đường chéo cho hỗn hợp X:
Cách 1: Gọi số mol N2 là 3x thì số mol H2 là 7x ⇒ tổng số mol hỗn hợp X là 3x + 7x = 10x
Thay vào công thức:
Cách 2: Áp dụng công thức tính nhanh với trường hợp x < 3y:
Hiệu suất phản ứng:
Đáp án B
Hỗn hợp ban đầu chứa N 2 : 0 , 2 H 2 : 0 , 8
→ Hiệu suất tính theo N2.
nsau = 3,6/4 = 0,9 → N2 phản ứng = 0,05 → H = 25%
Đáp án B.
Giả sử ban đầu hỗn hợp có 1 mol trong đó có x mol N2 và y mol H2
Ta có x + y =1 mol (1)
Đặt số mol N2 phản ứng là a mol
N2+ 3H2 → 2NH3
Ban đầu 0,2 0,8 mol
Phản ứng a 3a 2a mol
Sau pứ (0,2-a) (0,8-3a) 2a mol
Ta có MX = 3,6.2 =7,2.
Áp dụng qui tắc đường chéo :
=> nH2 : nN2 = 4 : 1
Đặt nH2 = 4 mol => nN2 = 1 mol
N2 + 3H2 ---> 2NH3
x----->3x-------->2x
=> nY = 5 – 2x mol
Bảo toàn khối lượng :
mX = mY = 4.2 + 1.28 = 36g
=> MY = 4.2 = \(\dfrac{36}{5-2x}\)
=> x = 0,25 mol
Tính hiệu suất theo N2 => H = \(\dfrac{0,25}{1}\)= 25%
\(\text{Đặt số mol N2 là 1 thì số mol H2 là 4 tổng số mol hỗn hợp X là 1 + 4 = 5}\)
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).
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%