JavaScript is required

Câu hỏi:

Thực hiện phản ứng tổng hợp ammonia từ N2 H2 với hiệu suất h%, thu được hỗn hợp X chứa 10% NH3 (về thể tích). Cho X tác dụng với CuO dư, nung nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp Y (gồm khí và hơi) và hỗn hợp rắn Z có khối lượng giảm đi so với khối lượng CuO ban đầu là 12,8 gam. Làm lạnh Y, còn 7,437 lít khí (đkc) không bị ngưng tụ. Giá trị của h là?

Trả lời:

Đáp án đúng:


Gọi số mol $N_2$ và $H_2$ ban đầu lần lượt là a và b mol.
$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$
Gọi số mol $N_2$ phản ứng là x mol. Ta có số mol $NH_3$ tạo thành là 2x mol.
Hỗn hợp X có 10% $NH_3$ về thể tích nên ta có:
$\frac{2x}{a-x + b - 3x + 2x} = 0.1$
$2x = 0.1(a - x + b - x)$
$2x = 0.1(a+b-2x)$
$20x = a + b - 2x$
$a+b = 22x$ (1)
$NH_3 + CuO \rightarrow Cu + N_2 + H_2O$
$2NH_3 + 3CuO \rightarrow 3Cu + N_2 + 3H_2O$
Số mol $NH_3$ là 2x, sau phản ứng tạo ra x mol $N_2$ và 3x mol $H_2O$.
Khối lượng CuO giảm là khối lượng Oxi phản ứng:
$n_O = \frac{12.8}{16} = 0.8$ mol.
Số mol CuO phản ứng = số mol Oxi = 0.8 * 3/3 = 0.8 mol
Số mol $NH_3$ là $2x = \frac{2}{3} * 0.8 = 0.5333$ mol.
Số mol khí không ngưng tụ là $n_{N_2} = \frac{7.437}{22.4} = 0.332$ mol.
Khí không ngưng tụ gồm $N_2$ dư và $N_2$ sinh ra từ $NH_3$ phản ứng.
Số mol $N_2$ tạo ra từ $NH_3$ là $0.5333/2 = 0.26665$ mol.
Số mol $N_2$ dư là $0.332 - 0.26665 = 0.06535$ mol.
Vậy, $a-x=0.06535$
$x=0.26665$ mol.
Thay vào (1): $a+b = 22 * 0.26665 = 5.8663$
$a = 0.06535 + 0.26665 = 0.332$ mol
$b = 5.8663 - 0.332 = 5.5343$ mol
Hiệu suất phản ứng: $h = \frac{x}{a} * 100 = \frac{0.26665}{0.332} * 100 \approx 80.31%$ (theo $N_2$).
Hoặc $h = \frac{3x}{b} * 100 = \frac{3 * 0.26665}{5.5343} * 100 \approx 14.45%$ (theo $H_2$).
$n_{NH_3} = 0.1(n_{N_2} + n_{H_2} + n_{NH_3})$
Gọi a là $n_{N_2}$ ban đầu, b là $n_{H_2}$ ban đầu. x là số mol $N_2$ phản ứng.
$2x = 0.1*(a-x + b -3x + 2x)$
$20x = a + b - 2x$
$a+b = 22x$
$n_{O(CuO)} = 12.8/16 = 0.8$
$2NH_3 + 3CuO -> N_2 + 3H_2O + 3Cu$
$n_{NH_3} = 2/3 * n_{CuO} = 2/3 * 0.8 = 0.5333$
$2x = 0.5333$
$x=0.26665$
$n_{N_2 du} = 7.437/22.4 - x/2 = 0.332 - 0.26665/2 = 0.1987$
$a = n_{N_2 du} + x = 0.1987 + 0.26665 = 0.46535$
$b = 22*0.26665 - 0.46535 = 5.40195$
$H = x/a = 0.26665/0.46535 * 100 = 57.29%$ (sai)
Theo đề bài, hỗn hợp X chứa 10% $NH_3$, vậy hiệu suất phải tính theo chất hết hoặc chất thiếu.
Hỗn hợp Y chứa $N_2$ và hơi nước. $n_{N_2(Y)} = rac{7.437}{22.4} = 0.332$ mol.
Số mol $NH_3$ phản ứng là $n_{NH_3} = rac{2}{3}n_O = rac{2}{3} imes rac{12.8}{16} = rac{2}{3} imes 0.8 = rac{8}{15}$ mol.
$2NH_3 + 3CuO \rightarrow N_2 + 3H_2O + 3Cu$
$n_{N_2} = rac{1}{2} n_{NH_3} = rac{1}{2} imes rac{8}{15} = rac{4}{15}$ mol.
$n_{N_2(X)} = 0.332 - rac{4}{15} = 0.0653$ mol.
$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$
$x \quad 3x \qquad 2x$
$2x = 0.1(n_{N_2} + n_{H_2} - 2x)$
$n_{N_2} + n_{H_2} = 22x$
$n_{N_2(X)} + x = 0.0653 + x$
$H = \frac{2x}{a}*100 = \frac{2x}{a+b+2x}*100$

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan

Lời giải:
Đáp án đúng: A
Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo cả chiều thuận và chiều nghịch trong cùng một điều kiện. Chiều thuận là chiều từ chất phản ứng tạo thành sản phẩm, chiều nghịch là chiều từ sản phẩm tạo thành chất phản ứng.
Do đó, đáp án đúng là: xảy ra theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện.
Lời giải:
Đáp án đúng: B
Cân bằng hóa học là trạng thái mà tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.
Do đó, đáp án đúng là 'bằng'.
Lời giải:
Đáp án đúng: B
Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước phân li hoàn toàn thành ion.


  • HClO (axit hipoclorơ) là một axit yếu.

  • NaOH (natri hidroxit) là một bazơ mạnh, tan hoàn toàn trong nước tạo thành ion Na+ và OH-.

  • CH3COOH (axit axetic) là một axit yếu.

  • H2O (nước) là một chất điện li rất yếu.


Vậy, đáp án đúng là NaOH.
Câu 4:

Cho hình vẽ về cách thu khí dời nước như sau:

Cho hình vẽ về cách thu khí dời nước như sau: 		 Hình vẽ trên có thể áp dụng để thu được khí nào (ảnh 1)

Hình vẽ trên có thể áp dụng để thu được khí nào trong các khí sau đây?

Lời giải:
Đáp án đúng: A
Phương pháp thu khí bằng cách dời nước được sử dụng để thu các khí không tan hoặc ít tan trong nước.

  • $N_2$ là khí không tan trong nước.

  • $NH_3$, $Cl_2$ và $HCl$ là các khí tan nhiều trong nước.


Vậy, hình vẽ trên có thể áp dụng để thu khí $N_2$.
Câu 5:

Liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử NH3 thuộc loại liên kết

Lời giải:
Đáp án đúng: B
Phân tử $NH_3$ (amoniac) được hình thành từ sự liên kết giữa nguyên tử nitơ (N) và ba nguyên tử hydro (H).

Độ âm điện của N là 3.04 và của H là 2.20. Vì độ âm điện của N lớn hơn H, nên cặp electron dùng chung bị lệch về phía N, tạo thành liên kết cộng hóa trị có cực.

Do đó, liên kết giữa N và H trong $NH_3$ là liên kết cộng hóa trị có cực.
Câu 6:

Thành phần chính của quặng galena là

Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Câu 7:

Lưu huỳnh tan nhiều trong chất nào sau đây?

Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Câu 8:

Chất nào sau đây được dùng làm chất phụ gia để làm đông các sản phẩm như đậu hũ, đậu non…?

Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Câu 9:

Trong các hợp chất sau, chất nào hợp chất hữu cơ?

Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Câu 10:

Liên kết hóa học trong phân tử hợp chất hữu cơ chủ yếu là

Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP