Hỗn hợp A gồm N2 và H2 có tỷ lệ số mol tương ứng là 1:4. Nung A với xúc tác thích hợp thu được hỗn hợp khí B, trong đó NH3 chiếm 20% về thể tích. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là:
A. 10,41%.
B. 41,67%.
C. 20,83%.
D. 43,76%.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Giả sử nN2 = 1mol ⇒ nH2 = 4 mol
N2 + 3H2 → 2NH3
a 3a 2a
Thể tích khí sau phản ứng là: 5 – 4a + 2a = 5 – 2a
B có 20% NH3 theo thể tích ⇒ 2a : (5 – 2a) = 0,2
⇒ a = 0,4167 ⇒ H = 41,67%
Đáp án C.
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).
Coi n X = 1(mol)
Gọi n H2 = a(mol) ; n N2 = b(mol)
Ta có :
a + b = 1
2a + 28b = 3,6.2 = 7,2
=> a = 0,8 ; b = 0,2
3H2 + N2 \(\xrightarrow{t^o,xt}\)2 NH3
3a........a..............2a........(mol)
Vì n H2 / 3 > n N2 / 1 nên hiệu suất tinh theo số mol N2
Gọi hiệu suất là a => n N2 pư = a(mol)
m Y = m X = 7,2
=> n Y = 7,2/(4,2826.2) = 0,84(mol)
Sau phản ứng, Y gồm :
H2 : 0,8 - 3a
N2 : 0,2 - a
NH3 : 2a
=> n Y = 0,8 - 3a + 0,2 -a + 2a = 0,84
=> a = 0,08 = 8%