Bài toán tổng hợp NH3 là một dạng bài tập quan trọng của chương Nitơ – Photpho trong chương trình hóa học 11. Vậy làm thế nào để giám sát đúng mực các bài tập tương quan đến phản ứng tổng hợp NH3. Các em hãy cùng theo dõi nội dung dưới đây .
1. Công thức tính tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH3
Phương trình phản ứng : N2 + 3H2 ⇄ t °, p, xt 2NH3
– Công thức tính hiệu suất phản ứng :
+ Tính theo chất phản ứng : ( tính theo chất có năng lực phản ứng hết )
H % = nphan ungnban dau. 100 hoặc H % = mphan ungmban dau. 100
+ Tính theo chất loại sản phẩm
H % = nthuc tenly thuyet. 100 hoặc H % = mthuc temly thuyet. 100
Chú ý:
– Nếu nH2nN2 > 3 → H2 dư ( so với lượng thiết yếu ), hiệu suất phản ứng tính theo .
– Nếu nH2nN2 <3 → N2 dư ( so với lượng thiết yếu ), hiệu suất phản ứng tính theo .
- Nếu nH2nN2 = 3 → Hiệu suất tính theo N2 hoặc H2 đều được .
- Trường hợp đặc biệt quan trọng nếu : nH2nN2 = 3 thì hoàn toàn có thể tính nhanh hiệu suất phản ứng :
H % = ( 2 − 2MXMY ). 100
Trong đó : MX : hỗn hợp gồm N2 và H2 bắt đầu ( tỉ lệ mol 1 : 3 )
MY : hỗn hợp sau phản ứng
Ví dụ: Tiến hành tổng hợp NH3 từ hỗn hợp X gồm N2 và H2 (tỉ lệ mol 1: 3) có tỉ khối hơi so với H2 là 4,25 thu được hỗn hợp Y có tỉ khối hơi so với H2 là 6,8. Hiệu suất tổng hợp NH3 có giá trị là
A. 50%
B. 80%
C. 75%
D. 90%
Hướng dẫn giải:
MX = 4,25. 2 = 8,5 ( g / mol )
MY = 6,8. 2 = 13,6 ( g / mol )
Áp dụng : H % = 2 − 2MXMY = 2 – 2. 8,513,6 = 75 %
→ Chọn C.
2. Bạn nên biết
Mối quan hệ cần nhớ
– Quan hệ về số mol :
n khí giảm = n trước – n sau = nNH3 = 2 nN2 p / ư = 23 nH2p / ư
– Quan hệ về khối lượng :
m trước = m sau ⇔ M ¯ t.nt = M ¯ s.ns ⇔ Mt ¯ Ms ¯ = nsnt
– Quan hệ giữa áp suất và số mol
Hỗn hợp khí trước phản ứng : p1. V1 = n1. R.T 1
Hỗn hợp khí sau phản ứng: p2.V2 = n2.R.T2
Bình kín → V = const ; T = const
→ p1p2=n1n2
3. Bài tập minh họa
Câu 1: Thực hiện phản ứng giữa N2 và H2 (tỉ lệ mol 1:5) trong bình kín có xúc tác, áp suất của hỗn hợp khí giảm 10% so với ban đầu (cùng điều kiện). Hiệu suất phản ứng là
A. 30%
B. 75%
C. 80%
D. 50%
Hướng dẫn giải:
N2 + 3H2 ⇄ t °, p, xt 2NH3
Ban đầu : a 5 a
Phản ứng : x → 3 x → 2 x
Sau : ( a – x ) ( 5 a – 3 x ) 2 x
n trước = n1 = a + 5 a = 6 a
n sau = n2 = ( a – x ) + ( 5 a – 3 x ) + 2 x = 6 a – 2 x
p1p2=n1n2 → 10090=6a6a−2x
→ x = 0,3 a
Tỉ lệ nH2nN2=5aa>3→H2 dư, hiệu suất tính theo N2
→ H % = xa. 100 = 0,3 aa. 100 = 30 %
→ Chọn A
Câu 2: Cho hỗn hợp A gồm N2 và H2 (tỉ lệ mol 1: 3), tiến hành phản ứng tổng hợp NH3, sau phản ứng thu được hỗn hợp B có tỉ khối dA/B = 0,7. Hiệu suất phản ứng là:
A. 55%
B. 60%
C. 80%
D. 75%
Hướng dẫn giải:
Theo bài ra : nH2nN2 = 3
dA / B = 0,7 → MAMB = 0,7
Áp dụng : H % = ( 2 – 2. MAMB ). 100 = ( 2 – 2.0,7 ). 100 = 60 %
→ Chọn B
Xem thêm tổng hợp công thức môn Hóa học lớp 11 đầy đủ và chi tiết khác:
Công thức tính số mol OH – khi cho P2O5 công dụng với dung dịch kiềm
Công thức tính độ dinh dưỡng của phân bón
Lý thuyết cacbon và hợp chất cacbon
Lý thuyết Si và hợp chất của Si, công nghiệp silicat
Các dạng bài toán CO2 tính năng với dung dịch kiềm và cách giải
Source: https://vietsofa.vn
Category : Góc học tập
+ There are no comments
Add yours