Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Coi $n_{khí} = 13(mol)$
Gọi $n_{N_2} = a(mol) ; n_{H_2} = b(mol)$
$⇒ a + b = 13(1)$
$m_{khí} = 28a + 2b = 13.0,95.4 = 49,4(gam)$
$⇒ a = 0,9 ; b = 12,1$
$N_2 + 3H_2 \xrightarrow{t^o,xt} 2NH_3$
Ta thấy : $n_{H_2} = 12,1> 3n_{H_2} = 0,9.3 = 2,7(mol)$ nên hiệu suất tinh theo số mol của $N_2$
Gọi hiệu suất phản ứng là $x$
có : $n_{N_2(pư)} = 0,9x(mol)$
$⇒ n_{N_2(dư)} = 0,9 - 0,9x(mol)$
Theo phương trình ,ta có :
$n_{H_2(pư)} = 3n_{N_2} = 0,9.3 = 2,7x(mol) ; n_{NH_3} = 2n_{N_2} = 1,8x(mol)$
$⇒ n_{H_2(dư)} = 12,1 - 2,7x(mol)$
Vậy hỗn hợp khi sau phản ứng gồm :
$N_2 :0,9 -0,9x(mol)$
$H_2 : 12,1 - 2,7x(mol)$
$NH_3 : 1,8x(mol)$
$⇒ n_{khí} = 0,9 - 0,9x + 12,1 - 2,7x + 1,8x = 13 -1,8x$
$⇒ m_{khí} = (0,9-0,9x).28 + (12,1-2,7x).2 + 1,8x.17 = 49,4(gam)$
Suy ra :
$M_{khí} = \dfrac{49,4}{13-1,8x}$
mà hỗn hợp khí nặng hơn $He$
$⇒ M_{khí} > M_{He}$
$⇒ \dfrac{49,4}{13-1,8x} > 4$
$⇔ 49,4 > 4(13 - 1,8x)$
$⇔ -2,6 > - 7,2x$
$⇔ 0,361 < x$
Vậy hiệu suất phản ứng : $36,11\% <x < 100\%$
