cho 11,2l khí H2 tác dụng với 11,2l khí N2 sau phản ứng kết thúc thu được 17,92l hỗn hợp N2 , H2, NH3 . Các khí phản ứng với nhau theo phản ứng
N2+3H2--->2NH3
a) Tính thể tích mỗi khí có trong hỗn hợp sau phản ứng
b) Tính hiệu suất của chúng
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
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).
nN2=56/28=2(mol)
nH2=18/18=1(mol)
nNH3= 8,5/17=0,5(mol)
PTHH: N2 +3 H2 \(⇌\left(xt,to\right)\) 2 NH3
Vì 2/1 > 1/3 khác 0,5/2
=> Sau phản ứng có cả 3 khí: NH3, N2, H2
\(\left\{{}\begin{matrix}nNH3=0,5\left(mol\right)\\nH2=1-0,5.\dfrac{3}{2}=0,25\left(mol\right)\\nN2=2-\dfrac{1}{2}.0,5=1,75\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Số mol tỉ lệ thuận thể tích. Nên ta có phần trăm thể tích hỗn hợp khí sau p.ứ là:
%V(NH3)= (0,5/2,5).100=20%
%V(H2)=(0,25/2,5).100=10%
%V(N2)=(1,75/2,5).100=70%
\(M_A=5.2=10\left(g/mol\right)\)
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: \(m_A=5.28+17,5.2=175\left(g\right)\)
\(\Rightarrow M_A=\dfrac{175}{22,5-2a}=10\Leftrightarrow a=2,5\left(TM\right)\)
\(\Rightarrow H=\dfrac{2,5}{5}.100\%=50\%\)
H=50%H=50%
Giải thích các bước giải:
3N2+H2t∘,p,xt−−−→2NH33N2+H2→t∘,p,xt2NH3
Xét: 17,53>5⇒17,53>5⇒ Hiệu suất tính theo N2N2
Vì các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ thể tích cũng là tỷ lệ số mol
dA/H2 =5 —> MA = 10
BTKL —> mA = 175
—> nA = 17,5
Gọi nN2 phản ứng là a
—> nH2 phản ứng = 3a; nNH3 = 2a mol
—> nN2 dư = 5 - a; nH2 dư = 17,5 - 3a mol
—> 5 - a + 17,5 - 3a + 2a = 17,5
—> a = 2,5
—> H = 2,5/5 . 100% = 50%
a) \(n_{H_2}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)\)
\(n_{N_2}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)\)
PTHH: N2 + 3H2 --to,xt--> 2NH3
Xét tỉ lệ: \(\dfrac{0,5}{1}>\dfrac{0,5}{3}\) => Hiệu suất tính theo H2
Gọi số mol H2 pư là a (mol)
PTHH: N2 + 3H2 --to,xt--> 2NH3
Trc pư: 0,5 0,5 0
Pư: \(\dfrac{1}{3}a\)<-----------a----------->\(\dfrac{2}{3}a\)
Sau pư: \(\left(0,5-\dfrac{1}{3}a\right)\) (0,5-a) \(\dfrac{2}{3}a\)
=> \(\left(0,5-\dfrac{1}{3}a\right)+\left(0,5-a\right)+\dfrac{2}{3}a=\dfrac{17,92}{22,4}=0,8\)
=> a = 0,3 (mol)
=> hh khí sau pư gồm \(\left\{{}\begin{matrix}N_2:0,4\left(mol\right)\\H_2:0,2\left(mol\right)\\NH_3:0,2\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
=> \(\left\{{}\begin{matrix}V_{N_2}=0,4.22,4=8,96\left(l\right)\\V_{H_2}=0,2.22,4=4,48\left(l\right)\\V_{NH_3}=0,2.22,4=4,48\left(l\right)\end{matrix}\right.\)
b) \(H\%=\dfrac{0,3}{0,5}.100\%=60\%\)