Câu hỏi:

Giả sử ban đầu có 1 mol $N_2$ và 4 mol $H_2$. Tổng số mol ban đầu là 5.

Phản ứng: $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

Giả sử hiệu suất phản ứng là h. Số mol $N_2$ phản ứng là h, số mol $H_2$ phản ứng là 3h, số mol $NH_3$ tạo thành là 2h.

Số mol $N_2$ còn lại là 1 - h, số mol $H_2$ còn lại là 4 - 3h, số mol $NH_3$ tạo thành là 2h.

Tổng số mol khí sau phản ứng là $n_Y = (1 - h) + (4 - 3h) + 2h = 5 - 2h$.

Ta có: $\overline{M_Y} = 4 \times 2 = 8$

$\overline{M_X} = \frac{1 \times 28 + 4 \times 2}{5} = \frac{36}{5} = 7.2$

Áp dụng sơ đồ đường chéo:

$\frac{n_X}{n_Y} = \frac{M_Y}{M_X} = \frac{5}{5-2h}$

$\frac{M_X}{M_Y} = \frac{8}{7.2} = \frac{36/5}{8} = \frac{9}{10}$

Vậy, $\frac{5}{5-2h} = \frac{10}{9} \Rightarrow 45 = 50 - 20h \Rightarrow 20h = 5 \Rightarrow h = 0.25 = 25\%$