Hỗn hợp khí X gồm 1 mol nitrogen và 2 mol hydrogen. Nung nóng hỗn hợp X có xúc tác, phản ứng xảy ra theo sơ đổ sau: N₂ + H₂ ---> NH₃; thu được hỗn hợp khí Y gổm N₂, H₂ và NH₃ trong đó số mol NH₃ là 0,6 mol.

a) Cân bằng PTHH của phản ứng trên.

b) Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp ammonium.

c) Tính tổng số mol các chất trong hỗn hợp Y.

a) Phương trình hoá học:

N2 + 3H2 → 2NH3

b) Theo phương trình hoá học:

1 mol N2 phản ứng với 3 mol H2 sinh ra 2 mol NH3.

Theo bài ra ban đầu có 1 mol N2 và 2 mol H2 nên giả sử H = 100% thì H2 hết; Hiệu suất phản ứng tính theo H2.

Theo phản ứng để thu được 0,6 mol NH3 thì số mol H2 phản ứng là: $\frac{\mathrm{3.0,6}}{2}=\mathrm{0,9}mol$

Hiệu suất phản ứng tổng hợp ammonium là: $H=\frac{\mathrm{0,9}}{2}.100\%=45\%.$

c)                 N2 + 3H2 → 2NH3

Ban đầu:      1        2        0        mol

Phản ứng:    0,3     0,9     0,6     mol

Sau:             0,7     1,1     0,6     mol

Hỗn hợp Y gồm: 0,7 mol N2; 1,1 mol H2 và 0,6 mol NH3.

Tổng số mol các chất khí trong hỗn hợp Y là 2,4 mol.