Hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối đối với H2 bằng 3,6. Nung nóng X  trong bình kín có bột Fe xúc tác

Bài 5.20 trang 21 Sách bài tập Hóa học 11: Hỗn hợp khí X gồm N₂ và H₂ có tỉ khối đối với H₂ bằng 3,6. Nung nóng X  trong bình kín có bột Fe xúc tác, thu được hỗn hợp khí Y có số mol giảm 8% so với ban đầu. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH₃ là

A. 25%.

B. 23%.

C. 16%.

D. 20%.

Trả lời

Đáp án đúng là: D

Giả sử ban đầu có x mol N₂ và y mol H₂.

Ta có: $\frac{28x+2y}{x+y}=\mathrm{3,6.2}\iff 4x=y$

Giả sử có 1 mol N₂ và 4 mol H₂. Vậy số mol ban đầu là 5 mol.

Phương trình hoá học: N₂          +        3H₂      ⇌     2NH₃

Ban đầu:                         1                 4                 0                 mol

Phản ứng:                       x                 3x               2x               mol

Sau phản ứng:                 (1 – x)         (4 – 3x)       2x               mol

Tổng số mol khí sau phản ứng: n_sau = (1 – x) + (4 – 3x) + 2x = 5 – 2x (mol).

Số mol Y giảm 8% so với ban đầu $\Rightarrow 2x=5.\frac{8}{100}\Rightarrow x=\mathrm{0,2}$

Giả sử H = 100% thì N₂ hết, do đó hiệu xuất phản ứng tính theo N₂.

Ta có: H = $\frac{\mathrm{0,2}}{1}.100\%$  = 20%.

Xem thêm lời giải bài tập SBT Hoá học lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 3: Ôn tập chương 1

Bài 4: Nitrogen

Bài 5: Ammonia. Muối ammonium

Bài 6: Một số hợp chất của nitrogen với oxygen

Bài 7: Sulfur và sulfur dioxide

Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate