(

( Chủ đề :
HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG

( PHƯƠNG PHÁP GIẢI
( Phương trình phản ứng tổng hợp NH3 từ N2 và H2.


( Để tính hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 thường áp dụng công thức sau:
Gọi

Ta có:

Và

Từ đó ta tính được x và hiệu suất phản ứng.

(tính theo chất bị thiếu)
* Lưu ý:
- Nếu đề bài chỉ cho tỉ lệ mol của N2 và H2 thì ta có thể chọn số mol của N2 và H2 đúng như tỉ lệ đã cho để tính toán.
- Nếu đề không cho
mà cho Ptruoc, Psau thì áp dụng công thức


- Trường hợp đặc biệt nếu:
thì có thể tính nhanh hiệu suất phản ứng:

* Cần nhớ thêm:
( Nếu
( H2 dư (so với lượng cần thiết), hiệu suất phản ứng tính theo N2.
( Nếu
( N2 dư (so với lượng cần thiết), hiệu suất phản ứng tính theo H2.
( Nếu
( Hiệu suất tính theo N2 hoặc H2 đều được.

( VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Trong một bình kín dung tích V = 112 lít. Người ta nạp vào bình chứa N2 và H2 (1:4) đo ở 00C và 200 atm. Thực hiện phản ứng tổng hợp NH3 sau đó đưa về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình giảm 10% so với ban đầu. Hiệu suất của phản ứng là
A. 10% B. 18,75% C. 20% D. 25%
Hướng dẫn giải
P sau phản ứng = 200 – 200.10% = 180 atm
N2 + 3H2
2NH3
x 3x 2x

= 4x – 2x = 2x
Ban đầu:
;

V khí sau phản ứng = 112 – 2x
Do nhiệt độ không đổi nên áp suất tỉ lệ thuận với thể tích, ta có:
Vbđ / Vs = Pbđ / Ps


x = 5,6 (l)

H% =
= 5,6/22,4 = 25%
Ví dụ 2: Cho 4 lít N2 và 14 lít H2 vào bình kín rồi nung nóng với xúc tác thích hợp để phản ứng xảy ra, sau phản ứng thu được 16,4 lít hỗn hợp khí (các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất).
a/ Thể tích khí amoniac thu được là
A. 1,6 lít B. 16,4 lít C. 8 lít D. 9,33 lít
b/ Hiệu suất của phản ứng là
A. 50% B. 30% C. 20% D. 40%
Hướng dẫn giải
a/ Đặt thể tích khí N2 đã phản ứng là x (lít)
N2 + 3H2 ( 2NH3
BĐ: 4 14 0 ( lít )
PƯ : x 3x 2x
Sau: (4-x ) (14-3x) 2x
Suy ra ta có : (4 - x ) + (14 - 3x) + 2x = 16,4 ( x = 0,8 lít
(

b/
Cách 1:
Nếu để phản ứng hoàn toàn thì N2 hết
thì
(lượng lý thuyết )
( H% =

Cách 2:
N2 + 3H2 ( 2NH3
BĐ: 4 14 0 ( lít )
Tỉ lệ: 4/1 14/3
( Tính theo N2 ( H% = 0,8/4 = 20%
( BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài tập 1: Thực hiện phản ứng giữa 8mol H2 và 6mol N2 với bột Fe làm xúc tác nung nóng. Hỗn hợp sau phản ứng được dẫn qua dung dịch H2SO4 loãng dư (hấp thụ NH3) còn lại 12 mol khí. Tìm hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 .(Biết thể tích các khí đo ở đktc).
A. 17% B. 18,75% C. 19% D. 19,75%
Giải









Bài tập 2: Một bình kín dung tích không đổi chứa hỗn hợp cùng thể tích nito và khí hidro ở 00C, 100atm. Sau khi tiến hành tổng hợp amoniac, đưa nhiệt độ bình về 00C, áp suất mới của bình là 90atm. Hiệu suất phản ứng tổng hợp amoniac
A. 20% B. 25% C. 30% D. 28,5%
Giải









Bài tập 3: Cần lấy bao nhiêu lít N2 và