Công thức tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH4 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH4 hay nhất, chi tiết với bài tập minh họa có lời giải sẽ giúp học sinh nắm vững Công thức tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH4 từ đó biết cách làm bài tập về tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH4.

Công thức tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH4 (hay, chi tiết)

Bài toán tổng hợp NH₃ là một dạng bài tập quan trọng của chương Nitơ – Photpho trong chương trình hóa học 11. Vậy làm thế nào để tính toán chính xác các bài tập liên quan đến phản ứng tổng hợp NH₃. Các em hãy cùng theo dõi nội dung dưới đây.

1. Công thức tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH₃

Phương trình phản ứng:N₂ + 3H₂   2NH₃

- Công thức tính hiệu suất phản ứng:

+ Tính theo chất phản ứng: (tính theo chất có khả năng phản ứng hết)

hoặc

+ Tính theo chất sản phẩm

hoặc

Chú ý: 

- Nếu > 3-> H₂ dư (so với lượng cần thiết), hiệu suất phản ứng tính theo N₂.

- Nếu < 3-> H₂  dư (so với lượng cần thiết), hiệu suất phản ứng tính theo N₂.

- Nếu  = 3-> Hiệu suất tính theo N₂ hoặc H₂ đều được.

- Trường hợp đặc biệt nếu:  = 3 thì có thể tính nhanh hiệu suất phản ứng:

Trong đó:M_X: hỗn hợp gồm N₂ và H₂ ban đầu (tỉ lệ mol 1:3)

M_Y: hỗn hợp sau phản ứng

Ví dụ: Tiến hành tổng hợp NH₃ từ hỗn hợp X gồm N₂ và H₂ (tỉ lệ mol 1: 3) có tỉ khối hơi so với H₂ là 4,25 thu được hỗn hợp Y có tỉ khối hơi so với H₂ là 6,8. Hiệu suất tổng hợp NH₃ có giá trị là

A. 50%                            B. 80%                            C. 75%                            D. 90%

Hướng dẫn giải: 

M_X = 4,25.2 = 8,5 (g/mol)

M_Y = 6,8.2 = 13,6 (g/mol)

Áp dụng: H%= 2 – 2. = 2-2. = 75%

→ Chọn C.

2. Bạn nên biết:

Mối quan hệ cần nhớ

- Quan hệ về số mol:

n _{khí giảm}  = n _trước – n _sau =n_NH3=2n_N2p/ư = n_H2p/ư

- Quan hệ về khối lượng:

 m _trước = m _sau      

- Quan hệ giữa áp suất và số mol

Hỗn hợp khí trước phản ứng: p₁.V₁ = n₁.R.T₁ 

Hỗn hợp khí sau phản ứng: p₂.V₂ = n₂.R.T₂

Bình kín → V = const; T = const

→ 

3. Bài tập minh họa

Câu 2: Thực hiện phản ứng giữa N₂ và H₂ (tỉ lệ mol 1:5) trong bình kín có xúc tác, áp suất của hỗn hợp khí giảm 10% so với ban đầu (cùng điều kiện). Hiệu suất phản ứng là

A. 30%                            B. 75%                            C. 80%                            D. 50%

Hướng dẫn giải:

N₂ + 3H₂ 2NH₃

Ban đầu:      a        5a

Phản ứng:    x →   3x      →         2x

Sau:           (a – x)  (5a – 3x)           2x

n _trước = n₁ = a + 5a = 6a

n _sau = n₂ = (a – x) + (5a – 3x) + 2x = 6a – 2x

    →   

→ x = 0,3a

Tỉ lệ    > 3 -> H₂dư, hiệu suất tính theo N₂

→ H% == 30% 

→ Chọn A

Câu 3: Cho hỗn hợp A gồm N₂ và H₂ (tỉ lệ mol 1: 3), tiến hành phản ứng tổng hợp NH₃, sau phản ứng thu được hỗn hợp B có tỉ khối d_A/B = 0,7. Hiệu suất phản ứng là:

A. 55%                            B. 60%                            C. 80%                            D. 75%

Hướng dẫn giải:

Theo bài ra: 

d_A/B = 0,7 → 

Áp dụng: H% = (2 – 2.).100 = (2 – 2.0,7).100 = 60%

→ Chọn B

Xem thêm các Công thức Hóa học lớp 11 quan trọng hay khác:

• Công thức tính số mol OH- khi cho P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm

• Công thức tính độ dinh dưỡng của phân bón

• Công thức tính số mol OH- ( hoặc CO2) khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm

• Công thức tính nhanh bài toán khử oxit kim loại bằng CO

• Công thức tính độ bất bão hòa hợp chất hữu cơ

---