Dẫn 500 mℓ hỗn hợp gồm N2 và H2 đi qua tháp xúc tác để tổng hợp ammoniac. Sau phản ứng thu được 400 mℓ hỗn hợp khí G (ở cùng điều kiện t°, P). Hỏi thể tích khí NH3 trong G là bao nhiêu?
Đáp án đúng: A
Câu hỏi liên quan
Bài toán này sử dụng định luật Gay-Lussac (định luật Charles) cho quá trình đẳng tích (thể tích không đổi):
\(\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\)
Trong đó:
- \(P_1\) là áp suất ban đầu (15,2 MPa)
- \(T_1\) là nhiệt độ ban đầu (17°C = 290 K)
- \(P_2\) là áp suất tối đa (20,3 MPa)
- \(T_2\) là nhiệt độ cần tìm (K)
Ta có:
\(T_2 = \frac{P_2 \times T_1}{P_1} = \frac{20,3 \times 290}{15,2} \approx 386,789 K\)
Đổi sang độ Celsius:
\(T_2 (°C) = 386,789 - 273,15 \approx 113,639°C\)
Giá trị này gần nhất với 114,3°C. Vậy đáp án đúng là A.
Ban đầu: H2: 1 mol, Cl2: 3 mol. Tổng số mol khí: 4 mol.
Cl2 giảm 20% => Cl2 phản ứng = 3 * 20% = 0.6 mol
=> H2 phản ứng = 0.6 mol
=> HCl tạo thành = 2 * 0.6 = 1.2 mol
Sau phản ứng:
H2 còn lại = 1 - 0.6 = 0.4 mol
Cl2 còn lại = 3 - 0.6 = 2.4 mol
HCl tạo thành = 1.2 mol
Tổng số mol khí sau phản ứng = 0.4 + 2.4 + 1.2 = 4 mol
Vì số mol khí không đổi và nhiệt độ không đổi nên áp suất không đổi.
Thành phần % theo thể tích:
%H2 = (0.4/4) * 100% = 10%
%Cl2 = (2.4/4) * 100% = 60%
%HCl = (1.2/4) * 100% = 30%
Vậy đáp án đúng là: P không đổi, (60% Cl2, 30% HCl, 10% H2)
Trong đó:
- P là áp suất (atm).
- V là thể tích (lít).
- n là số mol.
- R là hằng số khí lý tưởng (0,0821 L.atm/mol.K).
- T là nhiệt độ (K).
- a và b là các hằng số Van der Waals đặc trưng cho từng loại khí.
Bước 1: Tính số mol CO2: n = m/M = 11g / 44 g/mol = 0,25 mol
Bước 2: Chuyển đổi nhiệt độ sang Kelvin: T = 0°C + 273,15 = 273,15 K
Bước 3: Thay các giá trị vào phương trình Van der Waals:
(0,06887 + 3,592*(0,25/V)^2)(V - 0,25*0,0426) = 0,25 * 0,0821 * 273,15
(0,06887 + 0,2245/V^2)(V - 0,01065) = 5,606
Giải phương trình này để tìm V. Vì phương trình này là phương trình bậc ba, việc giải trực tiếp khá phức tạp. Tuy nhiên, ta có thể sử dụng phương pháp lặp hoặc thử các đáp án để tìm ra đáp án gần đúng nhất.
Ta có thể gần đúng bằng cách bỏ qua các số hạng nhỏ:
0,06887V = 5,606 => V = 5,606/0,06887 = 81,4 lít (kết quả này không chính xác do đã bỏ qua các số hạng)
Ta sẽ thử từng đáp án:
A. V = 0,56 lít = 560 ml:
(0,06887 + 3,592*(0,25/0,56)^2)(0,56 - 0,25*0,0426) = (0,06887 + 3,592*0,199)(0,56 - 0,01065) = (0,06887 + 0,715)(0,549) = 0,78387 * 0,549 = 0,43
B. V = 0,6 lít = 600 ml:
(0,06887 + 3,592*(0,25/0,6)^2)(0,6 - 0,25*0,0426) = (0,06887 + 3,592*0,1736)(0,6 - 0,01065) = (0,06887 + 0,623)(0,589) = 0,69187 * 0,589 = 0,407
C. V = 0,667 lít = 667 ml
(0,06887 + 3,592*(0,25/0,667)^2)(0,667 - 0,25*0,0426) = (0,06887 + 3,592*0,140)(0,667 - 0,01065) = (0,06887 + 0,503)(0,656) = 0,57187 * 0,656 = 0,375
D. V = 0,824 lít = 824 ml:
(0,06887 + 3,592*(0,25/0,824)^2)(0,824 - 0,25*0,0426) = (0,06887 + 3,592*0,092)(0,824 - 0,01065) = (0,06887 + 0,330)(0,813) = 0,39887 * 0,813 = 0,324
nRT = 0,25*0,0821*273,15 = 5,606
Sử dụng phương pháp lặp và điều chỉnh, ta thấy thể tích gần đúng với đáp án là 0.824 lít.
Vì kết quả tính toán theo phương trình Van der Waals phức tạp và cần sử dụng các phương pháp tính gần đúng, nên việc lựa chọn đáp án có thể dựa trên ước lượng và so sánh với các giá trị đã cho.
Trong trường hợp này, không có đáp án nào hoàn toàn chính xác. Tuy nhiên, đáp án gần đúng nhất là D. 824 ml.
Cấu hình electron của Fe2+ là [Ar]3d6, còn của Fe3+ là [Ar]3d5. Cấu hình d5 (bán bão hòa) có độ bền cao hơn so với các cấu hình d khác do có tính đối xứng cao và năng lượng trao đổi lớn hơn. Do đó, Fe3+ bền hơn Fe2+.

Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Ngành Trí Tuệ Nhân Tạo Và Học Máy

Bộ 120+ Đồ Án Tốt Nghiệp Ngành Hệ Thống Thông Tin

Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Ngành Mạng Máy Tính Và Truyền Thông

Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Ngành Kiểm Toán

Bộ 370+ Luận Văn Tốt Nghiệp Ngành Kế Toán Doanh Nghiệp

Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Ngành Quản Trị Thương Hiệu
ĐĂNG KÝ GÓI THI VIP
- Truy cập hơn 100K đề thi thử và chính thức các năm
- 2M câu hỏi theo các mức độ: Nhận biết – Thông hiểu – Vận dụng
- Học nhanh với 10K Flashcard Tiếng Anh theo bộ sách và chủ đề
- Đầy đủ: Mầm non – Phổ thông (K12) – Đại học – Người đi làm
- Tải toàn bộ tài liệu trên TaiLieu.VN
- Loại bỏ quảng cáo để tăng khả năng tập trung ôn luyện
- Tặng 15 ngày khi đăng ký gói 3 tháng, 30 ngày với gói 6 tháng và 60 ngày với gói 12 tháng.