Hỗn hợp X gồm N2 và H2 có tỉ khối hơi so với H2 là 3,6. Cho hỗn hợp X vào bình kín với xúc tác thích hợp rồi thực hiện phản ứng tổng hợp NH3 thấy thu được hỗn hợp Y gồm N2, H2 và NH3. Biết tỉ khối hơi của Y so với H2 bằng 4. Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 trong phản ứng trên là

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Sử dụng quy tắc đường chéo

PTHH: N2+ 3H2 undersetoversett°,p,xúc táclongleftrightarrow 2NH3 (ntrc)/(n sau) = (Msau)/(M truoc) Hiệu suất tính theo N2 hoặc H2 với điều kiện là chất nào phản ứng hết nếu H =100% M X = 3,6.2 = 7,2 (g/mol); M Y = 4.2 = 8 (g/mol) Coi hỗn hợp ban đầu có 5 mol thì n N2 = 1 (mol); n H2 = 4 (mol) Gọi số mol của N2 pư là x (mol)

PTHH: N2+ 3H2 undersetoversett°,p,xúc táclongleftrightarrow 2NH3 PƯ x → 3x 2x ⇒ số mol giảm là 2x (mol) ⇒ số mol sau pư: n sau = n trước− n giảm = 5 – 2x (mol)

Ta có: begingathered (ntrc)/(n sau) = (Msau)/(M truoc) ⇒ (5)/(5− 2x) = (8)/(7,2) hfill; ⇒ 36 = 40− 16x hfill; ⇒ x = 0,25 (mol) hfill; \% H = n_N2pun_N2bd.100\% = (0,25)/(1).100\% = 25\% hfill; endgathered

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. 25%..