Cho 17,5 lít H2 và 5 lít N2 vào một bình phản ứng. Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí A gồm NH3, N2 và H2 (các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Biết dA/H2 = 5. Tính hiệu suất tổng hợp NH3 và thể tích khí NH3 thu được sau phản ứng.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Kali clorat chứ bạn:v?
\(n_{O_2}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)\)
PTHH: \(2KClO_3\xrightarrow[]{MnO_2,t^o}2KCl+3O_2\)
\(\dfrac{1}{3}\)<---------------------------0,5
\(\Rightarrow m=m_{KClO_3}=\dfrac{1}{3}.122,5=\dfrac{245}{6}\left(g\right)\)
Gọi \(n_{Fe\left(X\right)}=a\left(mol\right)\)
Ta có sơ đồ phản ứng:
\(Fe+O_2\xrightarrow[]{t^o}X\left\{{}\begin{matrix}Fe\\FeO\\Fe_3O_4\\Fe_2O_3\end{matrix}\right.\xrightarrow[]{+HNO_{3\left(lo\text{ãng},d\text{ư}\right)}}Fe\left(NO_3\right)_3+NO+H_2O\)
Đặt \(n_{Fe}=a\left(mol\right)\)
BTNT Fe: \(n_{Fe\left(NO_3\right)_3}=n_{Fe}=a\left(mol\right)\)
BTNT N: \(n_{HNO_3}=3n_{Fe\left(NO_3\right)_3}+n_{NO}=3a+0,06\left(mol\right)\)
BTNT H: \(n_{H_2O}=\dfrac{1}{2}n_{HNO_3}=1,5a+0,03\left(mol\right)\)
Áp dụng ĐLBTKL:
\(m_X+m_{HNO_3}=m_{Fe\left(NO_3\right)_3}+m_{NO}+m_{H_2O}\)
\(\Rightarrow11,36+63.\left(3a+0,06\right)=242a+0,06.30+18.\left(1,5a+0,03\right)\)
\(\Leftrightarrow a=0,16\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m=m_{Fe}=0,16.56=8,96\left(g\right)\)
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Mg}=a\left(mol\right)\\n_{Zn}=2a\left(mol\right)\\n_{Fe}=3a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Ta có: \(m_{t\text{ăng}}=m_{KL}-m_{H_2}\)
\(\Rightarrow m-m_{H_2}=m-2,4\\ \Leftrightarrow m_{H_2}=2,4\left(g\right)\Rightarrow n_{H_2}=\dfrac{2,4}{2}=1,2\left(mol\right)\)
PTHH:
`Mg + 2HCl -> MgCl_2 + H_2`
`Zn + 2HCl -> ZnCl_2 + H_2`
`Fe + 2HCl -> FeCl_2 + H_2`
Theo PTHH:
\(n_{H_2}=n_{Mg}+n_{Zn}+n_{Fe}=a+2a+3a=6a\left(mol\right)\\ \Rightarrow6a=1,2\Leftrightarrow a=0,2\left(mol\right)\\ \Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{Mg}=0,2\left(mol\right)\\n_{Zn}=0,2.2=0,4\left(mol\right)\\n_{Fe}=0,2.3=0,6\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Vậy \(m=0,2.24+0,4.65+0,6.56=64,4\left(g\right)\)
\(n_{CH_4\left(dktc\right)}=\dfrac{V}{22,4}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\\ PTHH:CH_4+2O_2-^{t^o}>CO_2+2H_2O\)
Tỉ lệ: 1 : 2 : 1 : 2
n(mol) 0,2---->0,4-------->0,2----->0,4
\(m_{O_2}=n\cdot M=0,4\cdot32=12,8\left(g\right)\)
\(M_A=5.2=10\left(g/mol\right)\)
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: \(m_A=5.28+17,5.2=175\left(g\right)\)
\(\Rightarrow M_A=\dfrac{175}{22,5-2a}=10\Leftrightarrow a=2,5\left(TM\right)\)
\(\Rightarrow H=\dfrac{2,5}{5}.100\%=50\%\)