12 Bài tập có hiệu suất phản ứng (<100%) (có lời giải)

Cách 1: Tính hiệu suất phản ứng từ khối lượng chất sản phẩm theo lí thuyết và thực tế

Bước 1: Tính lượng Fe thu được theo lí thuyết.

Số mol Fe₂O₃: \[{n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{{m_{F{e_2}{O_3}}}}}{{{M_{F{e_2}{O_3}}}}} = \frac{8}{{160}} = 0,05\,(mol)\]

Theo phương trình hoá học:

1 mol Fe₂O₃ tham gia phản ứng sẽ thu được 2 mol Fe.

Vậy: 0,05 mol Fe₂O₃ ……………………………. 0,1 mol Fe.

Khối lượng Fe thu được theo lí thuyết: m_Fe = n_Fe. M_Fe = 0,1 . 56 = 5,6 (gam).

Bước 2: Tính hiệu suất phản ứng.

\[H = \frac{{{m_{Fe}}_{(tt)}}}{{{m_{Fe}}_{(lt)}}}.100(\% ) = \frac{{4,2}}{{5,6}}.100(\% ) = 75(\% ).\]

Cách 2: Tính hiệu suất phản ứng từ số mol chất sản phẩm theo lí thuyết và thực tế

Tương tự bước 1 ở cách 1, có số mol Fe thu được theo lí thuyết là 0,1 mol.

Số mol Fe thực tế:

\[{n_{Fe(tt)}} = \frac{{{m_{Fe}}_{(tt)}}}{{{M_{Fe}}}} = \frac{{4,2}}{{56}} = 0,075\,(mol).\]

Hiệu suất phản ứng:

\[H = \frac{{{n_{Fe(tt)}}}}{{{n_{Fe(lt)}}}}.100(\% ) = \frac{{0,075}}{{0,1}}.100(\% ) = 75(\% ).\]

Đáp án đúng là: B

Hiệu suất phản ứng là \(H = \frac{{{m_{N{H_3}\,tt}}}}{{{m_{N{H_3}\,lt}}}} \times 100\% = \frac{{25}}{{100}} \times 100\% = 25\% \) .

Đáp án đúng là: B

Hiệu suất phản ứng là \(H = \frac{{{m_{CaO\,tt}}}}{{{m_{CaO\,lt}}}} \times 100\% = \frac{{25}}{{80}} \times 100\% = 31,25\% \).

Đáp án đúng là: C

Hiệu suất phản ứng đạt 80% nên khối lượng sulfur tham gia phản ứng là:

\(\frac{{80}}{{100}} \times 32 = 25,6\,(g)\)

\( \Rightarrow \) Số mol sulfur tham gia phản ứng là: \({n_S} = \frac{{25,6}}{{32}} = 0,8(mol)\)

PTHH: S + O₂ → SO₂

Tỉ lệ phản ứng: 1 1

Đề bài: 0,8 → 0,8 (mol)

Vậy khối lượng SO₂ thu được là: 0,8 ×64 = 51,2 (gam).

Đáp án đúng là: D

\({n_C} = \frac{{12}}{{12}} = 1\,mol;{n_{C{O_2}}} = \frac{{39,6}}{{44}} = 0,9\,mol\)

PTHH: C + O₂ → CO₂

Tỉ lệ phản ứng: 1 1

Đề bài: 0,9 ← 0,9 (mol)

Hiệu suất phản ứng là \(H = \frac{{{n_{C\,tt}}}}{{{n_{C\,lt}}}} \times 100\% = \frac{{0,9}}{1} \times 100\% = 90\% \).

Đáp án đúng là: C

\[{n_{KCl{O_3}}} = \frac{{19,6}}{{122,5}} = 0,16\,mol\]

Phương trình hoá học của phản ứng:

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

Theo phương trình hoá học của phản ứng:

Cứ 2 mol KClO₃ phản ứng thu được 3 mol O₂.

Vậy 0,16 mol KClO₃ phản ứng thu được 0,24 mol O₂.

Hiệu suất của phản ứng là: \[H = \frac{{0,18}}{{0,24}}.100\% = 75\% .\]

Đáp án đúng là: D

\[{n_{CaC{O_3}}} = \frac{{10}}{{100}} = 0,1\,(mol)\]

Phương trình hoá học:

CaCO₃ → CaO + CO₂

Theo phương trình hoá học:

1 mol CaCO₃ phản ứng sinh ra 1 mol CaO.

Vậy 0,1 mol CaO phản ứng sinh ra 0,1 mol CaO.

Khối lượng CaO thu được theo lí thuyết là: 0,1.56 = 5,6 gam.

Hiệu suất của phản ứng là: \[H = \frac{{4,48}}{{5,6}}.100\% = 80\% .\]

Đáp án đúng là: D

Phương trình hoá học: 2SO₂ + O₂ → 2SO₃

Tỉ lệ: 2 1 2

Số mol: 0,5 0,4 mol

Giả sử hiệu suất phản ứng là 100% thì SO₂ hết, O₂ dư do đó số mol các chất tính theo SO₂.

Theo phương trình hoá học cứ 0,5 mol SO₂ phản ứng hết với 0,25 mol O₂ sinh ra 0,5 mol SO₃.

Do hiệu suất phản ứng là 40% nên số mol SO₃ sinh ra là: \[{n_{S{O_3}}} = 0,5.\frac{{40}}{{100}} = 0,2\,mol.\]