Một nhà máy dự tính sản xuất 100 tấn NH₃ từ N₂ và H₂ trong điều kiện thích hợp. Tuy nhiên, khi đưa vào quy trình sản xuất thực tế chỉ thu được 25 tấn NH₃. Hiệu suất của phản ứng sản xuất NH₃ nói trên là

Đáp án đúng là: C

Hiệu suất phản ứng đạt 80% nên khối lượng sulfur tham gia phản ứng là:

\(\frac{{80}}{{100}} \times 32 = 25,6\,(g)\)

\( \Rightarrow \) Số mol sulfur tham gia phản ứng là: \({n_S} = \frac{{25,6}}{{32}} = 0,8(mol)\)

PTHH: S + O₂ → SO₂

Tỉ lệ phản ứng: 1 1

Đề bài: 0,8 → 0,8 (mol)

Vậy khối lượng SO₂ thu được là: 0,8 ×64 = 51,2 (gam).

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: \[{n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{{m_{F{e_2}{O_3}}}}}{{{M_{F{e_2}{O_3}}}}} = \frac{8}{{160}} = 0,05\,(mol)\]

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 (gam).

Bước 2: Tính hiệu suất phản ứng.

\[H = \frac{{{m_{Fe}}_{(tt)}}}{{{m_{Fe}}_{(lt)}}}.100(\% ) = \frac{{4,2}}{{5,6}}.100(\% ) = 75(\% ).\]

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:

\[{n_{Fe(tt)}} = \frac{{{m_{Fe}}_{(tt)}}}{{{M_{Fe}}}} = \frac{{4,2}}{{56}} = 0,075\,(mol).\]

Hiệu suất phản ứng:

\[H = \frac{{{n_{Fe(tt)}}}}{{{n_{Fe(lt)}}}}.100(\% ) = \frac{{0,075}}{{0,1}}.100(\% ) = 75(\% ).\]