Công thức tính hiệu suất phản ứng lớp 8 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính hiệu suất phản ứng lớp 8 trình bày đầy đủ công thức, ví dụ minh họa có lời giải chi tiết và các bài tập tự luyện giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Công thức tính hiệu suất phản ứng lớp 8 từ đó học tốt môn Khoa học tự nhiên 8.

Công thức tính hiệu suất phản ứng lớp 8 (hay, chi tiết)

1. Công thức tính hiệu suất phản ứng lớp 8

Xét phản ứng trong trường hợp tổng quát:

Chất phản ứng → Sản phẩm.

Theo lí thuyết, phản ứng trên thu được m gam một chất sản phẩm. Nhưng thực tế thu được m’ gam chất đó (m’ ≤ m).

Hiệu suất phản ứng được tính theo công thức:

${\displaystyle \mathrm{H}\mathrm{ }=\mathrm{ }\frac{{\mathrm{m}}^{\text{'}}}{\mathrm{m}}.100\%.}$

Nếu lượng chất tính theo số mol thì hiệu suất được tính theo công thức:

${\displaystyle \mathrm{H}\mathrm{ }=\mathrm{ }\frac{{\mathrm{n}}^{\text{'}}}{\mathrm{n}}.100\%.}$

Trong đó: n là số mol chất sản phẩm tính theo lí thuyết, n’ là số mol chất sản phẩm thu được theo thực tế.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho 8 gam iron(III) oxide tác dụng với khí hydrogen dư ở nhiệt độ cao, thu được 4,2 gam iron. Phản ứng xảy ra như sau:

$F{e}_2{O}_3 + 3H_2 \stackrel{t^{\circ }}{\to } 2Fe + 3H_{2}O$ 

Tình hiệu suất phản ứng theo 2 cách.

Hướng dẫn giải

Cách 1: Tính hiệu suất phản ứng từ khối lượng chất sản phẩm theo lí thuyết và thực tế

Bước 1: Tính lượng Fe thu được theo lí thuyết.

Số mol Fe₂O₃: ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3}\mathrm{ }=\frac{{\mathrm{m}}_{{\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3}}{{\mathrm{M}}_{{\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3}}=\mathrm{ }\frac{8}{160}\mathrm{ }=\mathrm{ }0,05\left(\mathrm{mol}\right).$

Theo phương trình hoá học:

1 mol Fe₂O₃ tham gia phản ứng sẽ thu được 2 mol Fe.

Vậy: 0,05 mol Fe₂O₃ ……………………………. 0,1 mol Fe.

Khối lượng Fe thu được theo lí thuyết: m_Fe = n_Fe.M_Fe = 0,1.56 = 5,6 (g).

Bước 2: Tính hiệu suất phản ứng.

${\displaystyle \mathrm{H}\mathrm{ }=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{Fe}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{Fe}}}.100\%=\frac{4,2}{5,6}.100\mathrm{ }=\mathrm{ }75\%.}$

Cách 2: Tính hiệu suất phản ứng từ số mol chất sản phẩm theo lí thuyết và thực tế

Tương tự bước 1 ở cách 1, có số mol Fe thu được theo lí thuyết là 0,1 mol.

Số mol Fe thực tế: $\mathrm{n}{}^{\text{'}}\mathrm{ }=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{Fe}}}{{\mathrm{M}}_{\mathrm{Fe}}}\mathrm{ }=\mathrm{ }\frac{4,2}{56}\mathrm{ }=0,075\left(\mathrm{mol}\right).$

Hiệu suất phản ứng: ${\displaystyle \mathrm{H}\mathrm{ }=\mathrm{ }\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{Fe}}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{Fe}}}.100\%\mathrm{ }=\mathrm{ }\frac{0,075}{0,1}.100\%\mathrm{ }=75\%.}$

Ví dụ 2: Trong công nghiệp để sản xuất vôi sống (thành phần chính là CaO) người ta nung đá vôi (có thành phần chính là CaCO₃) theo phương trình hóa học sau:

CaCO₃ CaO + CO₂↑.

Tính khối lượng CaO thu được khi nung 1 tấn CaCO₃ nếu hiệu suất phản ứng là

a) 100%.                                                         

b) 90%.

Hướng dẫn giải

${\displaystyle {\mathrm{n}}_{{\mathrm{CaCO}}_3}=\frac{{\mathrm{m}}_{{\mathrm{CaCO}}_3}}{{\mathrm{M}}_{{\mathrm{CaCO}}_3}}\mathrm{ }=\mathrm{ }\frac{1000000}{100}\mathrm{ }=\mathrm{ }10000\left(\mathrm{mol}\right).}$

a) Theo phương trình hóa học:

n_CaO = 10000 mol ⟹ m_CaO = 10000.56 = 560000 (g).

b) Do hiệu suất phản ứng là 90%:

${\displaystyle \mathrm{H}\mathrm{ }=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{CaO}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{CaO}}}.100\%\Rightarrow \mathrm{m}{}^{\text{'}}\mathrm{ }=\mathrm{ }\frac{560000.90}{100}=504000\left(\mathrm{g}\right).}$

3. Bài tập tự luyện

Bài 1: Nhiệt phân 10 gam CaCO₃ thu được hỗn hợp rắn gồm CaO và CaCO₃ dư, trong đó khối lượng CaO là 4,48 gam. Biết rằng phản ứng nhiệt phân CaCO₃ xảy ra theo sơ đồ sau:

CaCO₃   $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$  CaO + CO₂↑.

Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là

A. 60%.   

B. 64,8%.   

C. 75%.   

D. 80%.

Bài 2: Nhiệt phân 19,6 gam KClO₃ thu được 0,18 mol O₂. Biết rằng phản ứng nhiệt phân KClO₃ xảy ra theo sơ đồ sau:

KClO₃ → KCl + O₂↑.

Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là

A. 25%.   

B. 50%.   

C. 75%.   

D. 60%.

Bài 3: Đun nóng 50 gam dung dịch H₂O₂ nồng độ 34%. Biết rằng phản ứng phân huỷ H₂O₂ xảy ra theo sơ đồ sau:

H₂O₂ → H₂O + O₂.

Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là 80%. Thể tích khí O₂ thu được (ở 25°C, 1 bar) là

A. 4,958 L.    

B. 2,479 L.

C. 9,916 L.    

D. 17 L.

Bài 4: Nung nóng hỗn hợp gồm 10 gam hydrogen và 100 gam bromine. Sau phản ứng thu được hỗn hợp gồm HBr, H₂ và Br₂, trong đó khối lượng H₂ là 9 gam. Hiệu suất phản ứng hoá hợp là

A. 10%.    

B. 20%.

C. 80%.    

D. 90%.

Bài 5: Nung nóng hỗn hợp gồm 0,5 mol SO₂ và 0,4 mol O₂, sau phản ứng thu được hỗn hợp gồm SO₃, SO₂ và O₂. Biết hiệu suất phản ứng hoá hợp là 40%. Số mol SO₃ tạo thành là

A. 0,10 mol.    

B. 0,16 mol.

C. 0,32 mol.    

D. 0,20 mol.

Đáp án bài tập tự luyện

1	2	3	4	5
D	C	A	C	D

Xem thêm các bài viết về công thức Khoa học tự nhiên 8 hay, chi tiết khác:

• Công thức tính độ tan của một chất trong nước lớp 8
• Công thức tính nồng độ phần trăm lớp 8
• Công thức tính nồng độ mol lớp 8
• Công thức tính nồng độ phần trăm theo độ tan lớp 8
• Công thức bảo toàn khối lượng lớp 8

---