Cho hỗn hợp khí (X) gồm N2, H2, NH3, có tỉ khối so với khí hydrogen là 8. Dẫn hỗn hợp khí (X) đi qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thì thể tích khí còn lại một nửa. Thành phần % theo thể tích mỗi khí trong hỗn hợp (X) lần lượt là

Đáp án đúng là: B

Giả sử có 1 mol N₂ và 4 mol H₂.

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).

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có:

m_trước = m_sau ⇔ 28.1 + 2.4 = (5 – 2x).4.2 Þ x = 0,25.

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

Ta có: H = \[\frac{{0,25}}{1}.100\% \] = 25%.

Đáp án đúng là: B

Gọi số mol của N₂ và H₂ lần lượt là 1 và 3 mol

Bảo toàn khối lượng: \(\frac{{{n_A}}}{{{n_B}}} = \frac{{{M_B}}}{{{M_A}}} \to {n_B} = 3,7\,\,mol\)

So sánh: \(\frac{{{n_{{N_2}}}}}{{{n_{{H_2}}}}} = \frac{1}{3} \to \)hiệu suất tính theo N₂ hoặc H₂

Gọi số mol N₂ phản ứng là x mol

Phương trình hóa học:

                        ${\mathrm{N}}_2+3{\mathrm{H}}_2\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}},\mathrm{xt},\mathrm{p}}{\rightleftharpoons }2{\mathrm{NH}}_3$

Ban đầu:            1                       3                   0                   mol         

Phản ứng:          x                       3x                 2x                mol

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

Ta có: (1 – x) + (3 – 3x) + 2x = 3,7 Þ x = 0,15

\( \Rightarrow H = \frac{{0,15}}{1}.100\% = 15\% .\)