Hỗn hợp A gồm 2 chất khí N$_{2}$ và H$_{2}$ có tỉ lệ mol 1 : 4. Nung A với xúc tác ta được hỗn hợp khí B, trong đó sản phẩm NH$_{3}$ chiếm 20% theo thể tích (biết các khí đo cùng điều kiện). Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH$_{3}$ là

Hỗn hợp A gồm 2 chất khí N$_{2}$ và H$_{2}$ có tỉ lệ mol 1 : 4. Nung A với xúc tác ta được hỗn hợp khí B, trong đó sản phẩm NH$_{3}$ chiếm 20% theo thể tích (biết các khí đo cùng điều kiện). Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH$_{3}$ là

A. 43,76%

B. 20,83%

C. 41,67%

D. 48,62%

Hướng dẫn

Chọn phương án: C

Lời giải chi tiết:

Giả sử có 1 mol N$_{2 }$và 4 mol H$_{2}$

N$_{2}$ + 3H$_{2}$ \(\overset {{t^o},xt,p} \leftrightarrows \) 2NH$_{3}$

B. an đầu: 1 4 (Ta thấy: 1/1 < 4/3 nên hiệu suất tính theo N$_{2}$)

Phản ứng: x → 3x → 2x

Sau: 1-x 4-3x 2x

→ ∑n$_{sau}$ = 1 – x + 4 – 3x + 2x = 5 – 2x (mol)

Trong hỗn hợp sau phản ứng, NH$_{3}$ chiếm 20% theo thể tích nên ta có:

\(\frac{{2{\text{x}}}}{{5 – 2{\text{x}}}}.100\% = 20\% \) → x = 5/12

→ n$_{N2 pư }$= x = 5/12 mol

→ \(\% H = \frac{{{n_{{N_2}pu}}}}{{{n_{{N_2}bd}}}}.100\% = \frac{{5/12}}{1}.100\% = 41,67\% \)

Đáp án C