Hỗn hợp X gồm N2 và H2 có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 4. Nung nóng X trong bình kín ở nhiệt độ khoảng 450oC có bột Fe xúc tác, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 4. Hiệu suất của

Đáp án đúng là: 25.

Giả sử có 1 mol N₂ và 4 mol H₂.

Phương trình hoá học: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃

Ban đầu:                      1         4            0         mol

Phản ứng:                    x        3x           2x       mol

Sau phản ứng:       (1 – x) (4 – 3x)       2x        mol

Tổng số mol khí sau phản ứng: n_sau = (1 – x) + (4 – 3x) + 2x = 5 – 2x (mol).

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có:

m_trước = m_sau ⇔ 28.1 + 2.4 = (5 – 2x).4.2 ⇒ x = 0,25.

Giả sử H = 100% thì N₂ hết, do đó hiệu suất phản ứng tính theo N₂.

Ta có: H = 0 , 2 5 1 . 1 0 0 % = 25%.