Công thức tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH3 hay nhất

Lê Thị Thúy Hằng Ngày: 24-07-2023 Tổng hợp kiến thức

2.3 K

Với công thức tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH₃ Hóa học lớp 11 chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng nhớ toàn bộ các công thức tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH₃ từ đó biết cách làm bài tập Hóa học 11. Mời các bạn đón xem:

Công thức tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH₃ hay nhất – Hóa học lớp 11

Bài toán tổng hợp NH₃ là một dạng bài tập quan trọng của chương Nitơ – Photpho trong chương trình hóa học 11. Vậy làm thế nào để tính toán chính xác các bài tập liên quan đến phản ứng tổng hợp NH₃. Các em hãy cùng theo dõi nội dung dưới đây.

1. Công thức tính tính nhanh hiệu suất tổng hợp NH₃

Phương trình phản ứng: N₂ + 3H₂ $\overset{t °, p, x t}{⇄}$ 2NH₃

- Công thức tính hiệu suất phản ứng:

+ Tính theo chất phản ứng: (tính theo chất có khả năng phản ứng hết)

$H % = \frac{n_{p h a n u n g}}{n_{b a n d a u}} .100$ hoặc $H % = \frac{m_{p h a n u n g}}{m_{b a n d a u}} .100$

+ Tính theo chất sản phẩm

$H % = \frac{n_{t h u c t e}}{n_{l y t h u y e t}} .100$ hoặc $H % = \frac{m_{t h u c t e}}{m_{l y t h u y e t}} .100$

Chú ý:

- Nếu $\frac{n_{H_{2}}}{n_{N_{2}}} > 3 \to H_{2}$ dư (so với lượng cần thiết), hiệu suất phản ứng tính theo .

- Nếu $\frac{n_{H_{2}}}{n_{N_{2}}} < 3 \to N_{2}$ dư (so với lượng cần thiết), hiệu suất phản ứng tính theo .

- Nếu $\frac{n_{H_{2}}}{n_{N_{2}}} = 3 \to$ Hiệu suất tính theo $N_{2}$ hoặc $H_{2}$ đều được.

- Trường hợp đặc biệt nếu: $\frac{n_{H_{2}}}{n_{N_{2}}} = 3$ thì có thể tính nhanh hiệu suất phản ứng:

$H % = (2 - 2 \frac{M_{X}}{M_{Y}}) .100$

Trong đó: MX: hỗn hợp gồm N2 và H2 ban đầu (tỉ lệ mol 1:3)

M_Y: hỗn hợp sau phản ứng

Ví dụ: Tiến hành tổng hợp NH₃ từ hỗn hợp X gồm N₂ và H₂(tỉ lệ mol 1: 3) có tỉ khối hơi so với H₂ là 4,25 thu được hỗn hợp Y có tỉ khối hơi so với H₂ là 6,8. Hiệu suất tổng hợp NH₃ có giá trị là

A. 50%

B. 80%

C. 75%

D. 90%

Hướng dẫn giải:

M_X = 4,25.2 = 8,5 (g/mol)

M_Y = 6,8.2 = 13,6 (g/mol)

Áp dụng: $H % = 2 - 2 \frac{M_{X}}{M_{Y}}$ = 2 – 2. $\frac{8, 5}{13, 6}$ = 75%

→ Chọn C.

2. Bạn nên biết

Mối quan hệ cần nhớ

- Quan hệ về số mol:

n _{khí giảm}= n _trước – n _sau = $n_{N H_{3}} = 2 n_{N_{2}}$ _p/ư = $\frac{2}{3} n_{H_{2}}$ _p/ư

- Quan hệ về khối lượng:

m _trước = m _sau $\Leftrightarrow \bar{M}_{t} . n_{t} = \bar{M}_{s} . n_{s}$ $\Leftrightarrow \frac{\bar{M_{t}}}{\bar{M_{s}}} = \frac{n_{s}}{n_{t}}$

- Quan hệ giữa áp suất và số mol

Hỗn hợp khí trước phản ứng: p₁.V₁ = n₁.R.T₁

Hỗn hợp khí sau phản ứng: p₂.V₂ = n₂.R.T₂

Bình kín → V = const; T = const

→ $\frac{p_{1}}{p_{2}} = \frac{n_{1}}{n_{2}}$

3. Bài tập minh họa

Câu 1: Thực hiện phản ứng giữa N₂ và H₂ (tỉ lệ mol 1:5) trong bình kín có xúc tác, áp suất của hỗn hợp khí giảm 10% so với ban đầu (cùng điều kiện). Hiệu suất phản ứng là

A. 30%

B. 75%

C. 80%

D. 50%

Hướng dẫn giải:

N₂ + 3H₂ $\overset{t °, p, x t}{⇄}$ 2NH₃

Ban đầu: a 5a

Phản ứng: x → 3x → 2x

Sau: (a – x) (5a – 3x) 2x

n _trước = n₁ = a + 5a = 6a

n _sau = n₂ = (a – x) + (5a – 3x) + 2x = 6a – 2x

$\frac{p_{1}}{p_{2}} = \frac{n_{1}}{n_{2}}$ → $\frac{100}{90} = \frac{6 a}{6 a - 2 x}$

→ x = 0,3a

Tỉ lệ $\frac{n_{H_{2}}}{n_{N_{2}}} = \frac{5 a}{a} > 3 \to H_{2}$ dư, hiệu suất tính theo N₂

→ H% = $\frac{x}{a} .100 = \frac{0, 3 a}{a} .100 = 30 %$

→ Chọn A

Câu 2: Cho hỗn hợp A gồm N₂ và H₂ (tỉ lệ mol 1: 3), tiến hành phản ứng tổng hợp NH₃, sau phản ứng thu được hỗn hợp B có tỉ khối d_A/B = 0,7. Hiệu suất phản ứng là:

A. 55%

B. 60%

C. 80%

D. 75%

Hướng dẫn giải:

Theo bài ra: $\frac{n_{H_{2}}}{n_{N_{2}}} = 3$

d_A/B = 0,7 → $\frac{M_{A}}{M_{B}} = 0, 7$

Áp dụng: H% = (2 – 2. $\frac{M_{A}}{M_{B}}$ ).100 = (2 – 2.0,7).100 = 60%

→ Chọn B

Xem thêm các công thức Hoá học lớp 11 đầy đủ, chi tiết khác:

Công thức tính độ điện li

Công thức xác định hằng số điện li