cho 50l hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 vào bình kín ( không có không khí ) . Tiến hành tổng hợp khí Amoniac ở điều khiện thích hợp : N2 + H2 --> NH3 . Sau một thời gian phản ứng đưa về điều kiện nhiệt độ , áp suất ban đầu thì thu được 44 lít hỗn hợp khí Y có 25% thể tích khí N2 . Thêm vào Y 6 lít N2O ở cùng điều kiện được hỗn hợp Z
a) Tính thành phần % theo thể tích từng khí trong X
b) Tính khối lượng của 11,2 lít hỗn hợp Z ở đktc
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án D
Đặt nH2= nN2= a mol (ban đầu)
→ Tổng số mol khí ban đầu n1= a+a=2a (mol)
Do nên hiệu suất tính theo H2
Đặt nH2 pứ= x mol
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
Ban đầu a a mol
Phản ứng x/3 x 2x/3 mol
Sau pứ (a-x/3) (a-x) 2x/3 mol
Tổng số mol khí sau phản ứng n2= (a-x/3) + (a-x) + 2x/3= 2a- 2x/3 (mol)
Trong cùng điều kiện về nhiệt độ, tỉ lệ số mol bằng tỉ lệ áp suất
\(M_A=5.2=10\left(g/mol\right)\)
Do các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ mol
Chọn \(\left\{{}\begin{matrix}n_{H_2}=17,5\left(mol\right)\\n_{N_2}=5\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Gọi \(n_{N_2\left(p\text{ư}\right)}=a\left(mol\right)\left(0< a< 5\right)\)
PTHH: \(N_2+3H_2\xrightarrow[]{t^o,p,xt}2NH_3\)
a---->3a---------->2a
Xét tỉ lệ: \(5< \dfrac{17,5}{3}\Rightarrow\) Hiệu suất phản ứng tính theo N2
Ta có: \(n_A=5+17,5+2a-a-3a=22,5-2a\left(mol\right)\)
Theo ĐLBTKL: \(m_A=5.28+17,5.2=175\left(g\right)\)
\(\Rightarrow M_A=\dfrac{175}{22,5-2a}=10\Leftrightarrow a=2,5\left(TM\right)\)
\(\Rightarrow H=\dfrac{2,5}{5}.100\%=50\%\)
H=50%H=50%
Giải thích các bước giải:
3N2+H2t∘,p,xt−−−→2NH33N2+H2→t∘,p,xt2NH3
Xét: 17,53>5⇒17,53>5⇒ Hiệu suất tính theo N2N2
Vì các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ thể tích cũng là tỷ lệ số mol
dA/H2 =5 —> MA = 10
BTKL —> mA = 175
—> nA = 17,5
Gọi nN2 phản ứng là a
—> nH2 phản ứng = 3a; nNH3 = 2a mol
—> nN2 dư = 5 - a; nH2 dư = 17,5 - 3a mol
—> 5 - a + 17,5 - 3a + 2a = 17,5
—> a = 2,5
—> H = 2,5/5 . 100% = 50%
Ta có: Tỉ lệ thể tích là tỉ lệ số mol
\(N_2+3H_2⇌\left(t^o,xt\right)2NH_3\)
B.đầu: 5 < 17,5 ( l )
P/ứ: x 3x ( l )
Sau: \(5-x\) \(17,5-3x\) \(2x\) ( l )
Đặt \(n_{N_2\left(pứ\right)}=x\left(mol\right)\)
\(n_A=5-x+17,5-3x+2x=22,5-2x\left(mol\right)\)
Xem số mol trong hh là thể tích
BTKL: \(m_{hh}=m_A=17,5.2+5.28=175\left(g\right)\)
\(M_A=5.2=10\) \((g/mol)\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{m_A}{n_A}=10\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{175}{22,5-2x}=10\)
\(\Leftrightarrow x=2,5\)
\(H=\dfrac{2,5}{5}.100=50\%\)
\(V_{NH_3}=2.2,5=5\left(l\right)\)
a) Gọi số mol N2, H2 là a, b (mol)
Có: \(\overline{M}_A=\dfrac{28a+2b}{a+b}=7,5.2=15\left(g/mol\right)\)
=> 13a = 13b
=> a = b
=> \(\left\{{}\begin{matrix}\%m_{N_2}=\dfrac{28a}{28a+2b}.100\%=93,33\%\\\%m_{H_2}=\dfrac{2b}{28a+2b}.100\%=6,67\%\end{matrix}\right.\)
b) Giả sử A chứa 1 mol N2, 1 mol H2
PTHH: N2 + 3H2 --to,p,xt--> 2NH3
Xét tỉ lệ: \(\dfrac{1}{1}>\dfrac{1}{3}\) => Hiệu suất tính theo H2
Gọi số mol H2 phản ứng là 3a
PTHH: N2 + 3H2 --to,p,xt--> 2NH3
Trc pư: 1 1 0
Pư: a<--3a--------------->2a
Sau pư: (1-a) (1-3a) 2a
=> \(\overline{M}_B=\dfrac{\left(1-a\right).28+\left(1-3a\right).2+17.2a}{\left(1-a\right)+\left(1-3a\right)+2a}=9,375.2=18,75\left(g/mol\right)\)
=> a = 0,2
=> \(H\%=\dfrac{0,2.3}{1}.100\%=60\%\)
Ta có MX = 3,6.2 =7,2.
Áp dụng qui tắc đường chéo :
=> nH2 : nN2 = 4 : 1
Đặt nH2 = 4 mol => nN2 = 1 mol
N2 + 3H2 ---> 2NH3
x----->3x-------->2x
=> nY = 5 – 2x mol
Bảo toàn khối lượng :
mX = mY = 4.2 + 1.28 = 36g
=> MY = 4.2 = \(\dfrac{36}{5-2x}\)
=> x = 0,25 mol
Tính hiệu suất theo N2 => H = \(\dfrac{0,25}{1}\)= 25%
a) Giả sử các khí đo ở điều kiện sao cho 1 mol khí chiếm thể tích 1 lít
Gọi số mol N2, H2 ban đầu là a, b (mol)
=> a + b = 50 (1)
Gọi số mol N2 pư là x (mol)
PTHH: N2 + 3H2 --to,xt--> 2NH3
Trc pư: a b 0
Pư: x---->3x----------->2x
Sau pư (a-x) (b-3x) 2x
=> a + b - 2x = 44
=> x = 3 (mol)
Có \(n_{N_2\left(sau.pư\right)}=a-x=44.25\%=11\left(mol\right)\)
=> a = 14 (mol)
=> b = 36 (mol)
\(\left\{{}\begin{matrix}\%V_{N_2}=\dfrac{14}{50}.100\%=28\%\\\%V_{H_2}=\dfrac{36}{50}.100\%=72\%\end{matrix}\right.\)
Y chứa \(\left\{{}\begin{matrix}N_2:11\left(mol\right)\\H_2:27\left(mol\right)\\NH_3:6\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Z chứa \(\left\{{}\begin{matrix}N_2:11\left(mol\right)\\H_2:27\left(mol\right)\\NH_3:6\left(mol\right)\\N_2O:6\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(Z\left\{{}\begin{matrix}\%V_{N_2}=\dfrac{11}{11+27+6+6}.100\%=22\%\\\%V_{H_2}=\dfrac{27}{11+27+6+6}.100\%=54\%\\\%V_{NH_3}=\dfrac{6}{11+27+6+6}.100\%=12\%\\\%V_{N_2O}=\dfrac{6}{11+27+6+6}.100\%=12\%\end{matrix}\right.\)
b)
11,2 lít hh Z ở đktc chứa \(\left\{{}\begin{matrix}n_{N_2}=\dfrac{11,2.22\%}{22,4}=0,11\left(mol\right)\\n_{H_2}=\dfrac{11,2.54\%}{22,4}=0,27\left(mol\right)\\n_{NH_3}=\dfrac{11,2.12\%}{22,4}=0,06\left(mol\right)\\n_{N_2O}=\dfrac{11,2.12\%}{22,4}=0,06\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
=> mZ = 0,11.28 + 0,27.2 + 0,06.17 + 0,06.44 = 7,28 (g)