Đun nóng 50 g dung dịch H₂O₂ nồng độ 34%. Biết rằng phản ứng phân huỷ H₂O₂ xảy ra theo sơ đổ sau:

H₂O₂ ---> H₂O + O₂

Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là 80%. Thể tích khí O₂ thu được (ở 25 °C, 1 bar) là

Đáp án đúng là: D

\({n_C} = \frac{{12}}{{12}} = 1\,mol;{n_{C{O_2}}} = \frac{{39,6}}{{44}} = 0,9\,mol\)

PTHH: C + O₂ → CO₂

Tỉ lệ phản ứng: 1 1

Đề bài: 0,9 ← 0,9 (mol)

Hiệu suất phản ứng là \(H = \frac{{{n_{C\,tt}}}}{{{n_{C\,lt}}}} \times 100\% = \frac{{0,9}}{1} \times 100\% = 90\% \).

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:

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