Cho cân bằng hoá học sau:

${\mathrm{N}}_2\left(\mathrm{g}\right)+3{\mathrm{H}}_2\left(\mathrm{g}\right)\rightleftharpoons 2{\mathrm{NH}}_3\left(\mathrm{g}\right){\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0<0$ 

Tổng số mol của hỗn hợp khí khi hệ đạt cân bằng ở nhiệt độ 400 °C và 500 °C lần lượt bằng x và y. Mối quan hệ giữa x và y 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

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