Giá trị của h là

18/40

Thực hiện phản ứng tổng hợp ammonia từ N2∁và H2với hiệu suất h%, thu được hỗn hợp X chứa 10% NH3 (về thể tích). Cho X tác dụng với CuO dư, nung nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp Y (gồm khí và hơi) và hỗn hợp rắn Z có khối lượng giảm đi so với khối lượng CuO ban đầu là 12,8 gam. Làm lạnh Y, còn 7,437 lít khí (đkc) không bị ngưng tụ. Giá trị của h là

18,75%.

18,57%.

81,25%.

16,67%.

Giải thích

Đáp án đúng là: A

N2H2 → XNH3N2H2Y N2H2O N₂.

Sau khi ngưng tụ còn lại khí N₂ ⟹ nN2= 0,3 mol = nN2_{(ban đầu)}.

N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃

3CuO + 2NH₃ →to 3Cu + N₂ + 3H₂O

CuO + H₂ →to Cu + H₂O

m_{chất rắn giảm} = m_{O phản ứng}= 12,8 gam ⟹ n_{O phản ứng}= 0,8 mol.

Bảo toàn electron toàn bộ quá trình: 2nH2_{(ban đầu)}= 2n_{O phản ứng}⟹ nH2_{(ban đầu)}= 0,8 (mol).

Ta thấy: nN21 > nH23⟹ Hiệu suất tính theo H₂.

N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃

Ban đầu: 0,3 0,8 (mol)

Phản ứng: x 3x 2x (mol)

Sau: (0,3 − x) (0,8 − 3x) 2x (mol)

⟹ n_Sau = (0,3 − x) + (0,8 − 3x) + 2x = 1,1 − 2x (mol)

Mà %VNH3= 10% ⟹ 2x1,1−2x= 1,1 ⟹ x = 0,05.

h% = 3.0,050,8.100% = 18,75%.