Nung hỗn hợp khí A gồm 0,1 mol N2; 0,45 mol H2 trong điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp B có dA/B = 10/11. Hiệu suất phản ứng là A.10%. B.15%. C.20%. D.25%.
Đáp án đúng: D Phương pháp giải: Dựa vào số mol N2 và H2 xác định hiệu suất phản ứng tính theo chất nào. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mA = mB suy ra tỉ lệ \(\dfrac{{\overline {{M_A}} }}{{\overline {{M_B}} }} = \dfrac{{{n_B}}}{{{n_A}}}\), từ đó tính được số mol hỗn hợp B. Gọi số mol N2 phản ứng là x, từ đó thiết lập mối quan hệ giữa số mol B và x ⟹ x ⟹ Hiệu suất.Giải chi tiết:Xét tỉ lệ số mol: \(\dfrac{{{n_{{N_2}}}}}{1} = \dfrac{{0,1}}{1} < \dfrac{{{n_{{H_2}}}}}{3} = \dfrac{{0,45}}{3}\) ⟹ Tính hiệu suất phản ứng theo N2. BTKL: mA = mB ⟹ \({n_A}.\overline {{M_A}} = {n_B}.\overline {{M_B}} \) ⟹ \(\dfrac{{\overline {{M_A}} }}{{\overline {{M_B}} }} = \dfrac{{{n_B}}}{{{n_A}}} \Rightarrow \dfrac{{10}}{{11}} = \dfrac{{{n_B}}}{{0,1 + 0,45}} \Rightarrow {n_B} = 0,5(mol)\) Gọi số mol N2 phản ứng là x (mol). PTHH: N2 + 3H2 ⇄ 2NH3. x ⟶ 3x → 2x (mol) ⟹ Hỗn hợp B gồm N2 dư: 0,1 – x mol; H2 dư: 0,45 – 3x mol; NH3: 2x mol ⟹ nB = 0,1 – x + 0,45 – 3x + 2x = 0,55 – 2x = 0,5 ⟹ x = 0,025 mol. Vậy \(H = \dfrac{{{n_{{N_2}(pu)}}.100\% }}{{{n_{{N_2}(bd)}}}} = \dfrac{{0,025.100\% }}{{0,1}} = 25\% \) Chọn D.