Dẫn 2,24 lít NH₃ (đktc) đi qua ống đựng 32 gam CuO nung nóng thu được chất rắn A và khí B. Ngâm chất rắn A trong dung dịch HCl 2M dư. Tính thể tích dung dịch axit đã tham gia phản ứng? Coi hiệu suất quá trình phản ứng là 100%.

Theo phương trình phản ứng tổng hợp NH₃ ta thấy N₂ và H₂ phản ứng theo tỉ lệ là .

Theo đề bài ta thấy . Vậy H₂ thiếu nên hiệu suất phản ứng tính theo H₂.

Thể tích H₂ phản ứng là 10.60% = 6 lít

V_{H2 phản ứng} = 6 lít => V_{N2 phản ứng} = 2 lít

                      N₂     +    3H₂          2NH₃

ban đầu:        10              10

phản ứng:       2    →        6         →     4

dư:                  8                4                  4

=> V_sau = 8 + 4 + 4 = 16

Vì trước và sau phản ứng nhiệt độ không thay đổi nên:

Đáp án cần chọn là: B

Chú ý

Độ giảm thể tích của hỗn hợp sau phản ứng bằng 1 nửa so với thể tích hỗn hợp phản ứng.

Theo giả thiết ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}:{\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2}$ = 3 : 1 nên ta giả sử lúc đầu có 1 mol N₂ và 3 mol H₂.

Trong một bình kín có nhiệt độ không đổi thì áp suất tỉ lệ thuận với số mol hỗn hợp khí:

Cách 1: Tính số mol của các chất sau phản ứng dựa vào phản ứng

Phương trình phản ứng hoá học:             

 N₂     +    3H₂    ⇄     2NH₃        (1)

bđ:       1               3                   0     : mol

pư:       x               3x                2x    : mol

dư:      1–x           3–3x             2x    : mol

Theo (1) ta thấy: 

n_{hỗn hợp khí sau phản ứng} = (1 – x) + (3 – 3x) + 2x = 4 – 2x = 3,6 ⇒ x = 0,2

Vậy phần trăm về thể tích của các khí là:

Cách 2: Dựa vào sự tăng giảm thể tích khí

Gọi số mol N₂ và H₂ phản ứng là x và 3x mol. Sau phản ứng số mol khí giảm bằng một nửa lượng phản ứng tức là giảm 2x mol.

Ta có: ${{\mathrm{n}}_{\left({\mathrm{N}}_2,{\mathrm{H}}_2\right)}}_{\mathrm{ban} \mathrm{đầu}}-{\mathrm{n}}_{\mathrm{khi} \mathrm{giảm}}$

$={{\mathrm{n}}_{\left({\mathrm{N}}_2,{\mathrm{H}}_2,{\mathrm{NH}}_3\right)}}_{\mathrm{sau} \mathrm{phản} \mathrm{ứng}}$

⇒ 4 − 2x = 3,6 ⇒ x = 0,2 mol.

Đáp án cần chọn là: C