Chủ đề 6: Hiệu suất trong tổng hợp NH3

I. Phương pháp giải

Phương pháp

Thực tế, do một số nguyên nhân, một số phản ứng hóa học xảy ra không hoàn toàn, nghĩa là hiệu suất phản ứng (H%) dưới 100%. Có các cách tính sau:

Nếu là chất tham gia: H% = m_pư/m_bđ . 100%

Nếu là sản phẩm: H% = m_tt/m_ltđ . 100%

II. Ví dụ

Bài 1: Để điều chế 68g NH₃ cần lấy bao nhiêu lít N₂ và H₂ ở đktc. Biết hiệu suất phản ứng là 20%.

Trả lời

N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃

Vì hiệu suất phản ứng (1) là 20% nên thực tế cần :

Thể tích N₂ (đktc) là : 2.22,4/20% = 22,4 lít

Thể tích H₂ (đktc) là : 6.22,4/20% = 672 lít

Bài 2: Trong bình phản ứng có chứa hỗn hợp khí A gồm 10 mol N₂ và 40 mol H₂ ở nhiệt đô 00C và 10 atm. Sau khi Phản ứng tổng hợp NH₃, lại đưa bình về 00C. Biết rằng có 60% hidro tham gia phản ứng

a) Tính số mol các khí trong bình sau phản ứng.

b) Tính áp suất trong bình sau phản ứng

Trả lời

Phản ứng tổng hợp NH₃ xảy ra theo tỉ lệ :

n_N2 : n_H2 = 1 : 3

Bài cho : n_N2 : n_H2 = 10 : 40 = 1 : 4. Vậy H₂ dư nhiều hơn.

Phải dựa vào số mol N₂ phản ứng để tính số mol NH₃ :

a) Phương trình phản ứng :

N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃

Số mol ban đầu: 10   40   0    mol

Số mol phản ứng: 8   24   16   mol

Số mol sau pư: 2   16   16   mol

Vậy số mol các khi trong bình sau phản ứng là : 4 mol N₂ ; 16 mol H₂ ; 12 mol NH₃.

2 + 16 + 16 = 34 mol

b) Tổng số mol khí trong bình ban đầu : 10 + 40 = 50 mol

Vì PV + nRT mà ở đây VB, TB không đổi, nên ta có

P_s/P_đ = n_s/n_đ => p_s = 34.10/50 = 6,8 atm

Được cập nhật: hôm kia lúc 13:20:26 | Lượt xem: 917