Một hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với H2 bằng 4,9 . Cho hỗn hợp khí X đi qua Nữ nung nóng thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 6,125 . Vậy hiệu suất của phản ứng trên bằng

Đáp án:

$H\% = 42,86\%$

Giải thích các bước giải:

Trong X:

$M_X = 4,9 . 2 = 9,8$

Ta có: $\dfrac{n_{N_2}}{n_{H_2}} = \dfrac{9,8-2}{28-9,8} = \dfrac 37$ 

Coi trong X có 3 mol N2, 7 mol H2

Số mol khí trước p.ứ: $n_X = 3 + 7 = 10\ (mol)$

Gọi số mol N2 phản ứng là x

PTHH: $N_2 + 3H_2 ⇆ 2NH_3$

Sau phản ứng gồm: $\begin{cases} N_2:3-x \\ H_2:7-3x \\ NH_3:2x \end{cases}$

$⇒ \sum n_Y = 3-x + 7-3x + 2x = 10-2x\ (mol)$

Ta có: 

$\eqalign{
  & {{n_Y} \over {n_X}} = {{{M_X}} \over {{M_Y}}}  \cr 
  &  \to {{10 - 2x} \over 10} = {{4,9.2} \over {6,125.2}}  \cr 
  &  \to x = 1 \cr} $

Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn thì H2 p.ứ hết

→ Hiệu suất tính theo H2

$n_{H_{2\ \text{p.ư}}} = 3\ mol$

$H\%  = {{3} \over 7}.100\%  = 42,86\% $