Đề bài

Cho hỗn hợp khí A gồm 0,2 mol N₂; 0,9 mol H₂  phản ứng trong điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp B biết d_A/B  = 51/55. Hiệu suất phản ứng là

A. 10%.

B. 20%.

C. 30%.

D. 40%.

Phương pháp giải

Dựa vào số mol N₂ và H₂ xác định hiệu suất phản ứng tính theo chất nào.

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m_A = m_B suy ra tỉ lệ \(\frac{{\overline {{M_A}} }}{{\overline {{M_B}} }} = \frac{{{n_B}}}{{{n_A}}}\),  từ đó tính được số mol hỗn hợp B.

Đặt số mol N₂ phản ứng là x, từ đó thiết lập mối quan hệ giữa mol B và x, tìm x.

Tính hiệu suất theo công thức.

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Dựa vào tỉ lệ số mol: \(\frac{{{n_{{N_2}}}}}{1} = \frac{{0,2}}{1} < \frac{{{n_{{H_2}}}}}{3} = \frac{{0,9}}{3}\)⟹ Tính hiệu suất phản ứng theo N₂.

BTKL: m_A = m_B ⟹ \({n_A}.\overline {{M_A}} {\rm{\;}} = {n_B}.\overline {{M_B}} \) ⟹ \(\frac{{\overline {{M_A}} }}{{\overline {{M_B}} }} = \frac{{{n_B}}}{{{n_A}}} \Rightarrow \frac{{51}}{{55}} = \frac{{{n_B}}}{{0,2 + 0,9}} \Rightarrow {n_B} = 1,02(mol)\)

PTHH: N₂    +   3H₂    ⇄      2NH₃.

Ta có n_A – n_B = 2.n_{N2 phản ứng} ⟹ 1,1 – 1,02 = 2.n_{N2 pư} ⟹ n_{N2 pư} = 0,04 mol.

H% = (0,04/0,2).100% = 20%.

Chọn B.