Bài tập có hiệu suất phản ứng (<100%) lớp 8 (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: \[{n_{S{O_3}}} = 0,5.\frac{{40}}{{100}} = 0,2\,mol.\]

Đáp án đúng là: B

\[{n_{Fe}} = \frac{{32}}{{56}} = \frac{4}{7}mol;\,{n_S} = \frac{{20}}{{32}} = 0,625\,mol\]

Phương trình hoá học:

Fe + S → FeS

Tỉ lệ: 1 1 1

Số mol: \[\frac{4}{7}\] 0,625 mol

Vậy sau phản ứng S dư; số mol FeS lí thuyết tính theo số mol Fe.

Theo phương trình hoá học: n_FeS = n_Fe = \[\frac{4}{7}\]mol.

Hiệu suất phản ứng là: \[H = \frac{{44}}{{\frac{4}{7}.88}}.100\% = 87,5\% .\]

Đáp án đúng là: A

Khối lượng H₂O₂ có trong dung dịch là: \[{m_{{H_2}{O_2}}} = \frac{{50.34}}{{100}} = 17gam\]

\[ \Rightarrow {n_{{H_2}{O_2}}} = \frac{{17}}{{34}} = 0,5\,mol\]

Phương trình hoá học: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Theo phương trình hoá học:

Cứ 2 mol H₂O₂ phân huỷ sinh ra 1 mol O₂.

Vậy cứ 0,5 mol H₂O₂ phân huỷ sinh ra 0,25 mol O₂.

Do hiệu suất phản ứng là 80%. Thể tích khí O₂ thu được (ở 25 °C, 1 bar) là

\[{V_{{O_2}}} = 0,25.24,79.\frac{{80}}{{100}} = 4,958(L).\]

Đáp án đúng là: C

\[{n_{{H_2}}} = \frac{{10}}{2} = 5\,mol;\,{n_{B{r_2}}} = \frac{{100}}{{160}} = 0,625\,mol\]

Phản ứng hoá học: H₂ + Br₂ → 2HBr

Vậy giả sử H = 100% thì H₂ dư, hiệu suất phản ứng tính theo Br₂.

Khối lượng H₂ phản ứng là: 10 – 9 = 1 gam

Số mol H₂ phản ứng \[\frac{1}{2} = 0,5\,mol\]= số mol Br₂ phản ứng.

Hiệu suất phản ứng hoá hợp là: \[H = \frac{{0,5}}{{0,625}}.100\% = 80\% .\]

a. Đúng. \[{{\rm{n}}_{{\rm{Mg}}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{12}}}}{{{\rm{24}}}}{\rm{ = 0,5(mol)}}\]

b. Đúng. Theo PTHH: \[{{\rm{n}}_{{\rm{MgO}}}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{{\rm{Mg}}}}{\rm{ = 0,5(mol)}}\]

Vậy theo lý thuyết, 0,5 mol Mg tạo ra 0,5 mol MgO.

c. Sai. Theo lý thuyết, \[{{\rm{m}}_{{\rm{MgO}}}}{\rm{ = 0,5}}{\rm{.40 = 20(g)}}\]

d. Đúng. \[{\rm{H = }}\frac{{{\rm{18}}}}{{{\rm{20}}}}{\rm{.100\% = 90\% }}\]

a. Đúng. \[{{\rm{n}}_{CaC{O_3}}}{\rm{ = }}\frac{{50}}{{100}}{\rm{ = 0,5(mol)}}\]

b. Đúng. Theo PTHH: \[{{\rm{n}}_{{\rm{CaO}}}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{CaC{O_3}}}{\rm{ = 0,5(mol)}}\]

Vậy theo lý thuyết, từ 0,5 mol CaCO₃ có thể thu được 0,5 mol CaO.

c. Đúng. Theo lý thuyết, \[{{\rm{m}}_{{\rm{CaO}}}}{\rm{ = 0,5}}{\rm{.56 = 28(g)}}\]

d. Sai. \[{\rm{H = }}\frac{{22,4}}{{{\rm{28}}}}{\rm{.100\% = 80\% }}\]

Hiệu suất phản ứng là 80%.

a. Sai. \[{{\rm{n}}_{Zn}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{13}}}}{{65}}{\rm{ = 0,5(mol)}}\]

Số mol Zn đã tham gia phản ứng là 0,2 mol.

b. Sai. Theo PTHH: \[{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{{\rm{Zn}}}}{\rm{ = 0,2(mol)}}\]

Theo lý thuyết, lượng H₂ tạo thành là 0,2 mol.

c. Đúng. Theo lý thuyết, \[{{\rm{V}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}}}{\rm{ = 0,2}}{\rm{.24,79 = 4,958 (L)}}\]

d. Sai. \[{\rm{H = }}\frac{{3,7185}}{{4,958}}{\rm{.100\% = 75\% }}\]

a. Đúng. \[{{\rm{n}}_{F{e_2}{O_3}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{16}}}}{{160}}{\rm{ = 0,1(mol)}}\]

b. Sai. Theo PTHH, \[{{\rm{n}}_{Fe}}{\rm{ = 2}}{{\rm{n}}_{F{e_2}{O_3}}}{\rm{ = 2}}{\rm{.0,1 = 0,2(mol)}}\]

Theo lí thuyết, 0,1 mol Fe₂O₃ tạo ra 0,2 mol Fe.

c. Đúng. Theo lí thuyết, m_Fe = 0,2.56 = 11,2 (g).

d. Sai. \[{\rm{H = }}\frac{{8,96}}{{11,2}}{\rm{.100\% = 80\% }}\]

Hiệu suất phản ứng là 80%.

a. Đúng. \[{{\rm{M}}_{{\rm{KCl}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = 39 + 35,5 + 16}}{\rm{.3 = 122,5 (g/mol)}}\]

b. Sai. \[{n_{{\rm{KCl}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{24,5}}}}{{{\rm{122,5}}}}{\rm{ = 0,2 (mol)}}\]

Số mol KClO₃ ban đầu là 0,2 mol.

c. Đúng. Theo PTHH: \[{{\rm{n}}_{{{\rm{O}}_{\rm{2}}}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{3}}}{{\rm{2}}}{{\rm{n}}_{{\rm{KCl}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{3}}}{{\rm{2}}}{\rm{.0,2 = 0,3(mol)}}\]

Vậy theo lí thuyết, lượng oxygen tạo thành là 0,3 mol.

d. Sai. Theo lí thuyết, khối lượng oxygen tạo thành là 0,3.32 = 9,6 (g).

\[{\rm{H = }}\frac{{6,2}}{{9,6}}{\rm{.100}} \approx 64.58{\rm{\% }}\]

Đáp án: 90.

\[\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{{\rm{Mg}}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{9,6}}}}{{{\rm{24}}}}{\rm{ = 0,4(mol)}}\\{\rm{Theo PTHH: }}{{\rm{n}}_{{\rm{MgO}}}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{{\rm{Mg}}}}{\rm{ = 0,4(mol)}} \Rightarrow {{\rm{m}}_{{\rm{MgO}}}}{\rm{ = 0,4}}{\rm{.40 = 16(g)}}\\ \Rightarrow {\rm{H = }}\frac{{14,4}}{{16}}.100\% = 90\% \end{array}\]

Đáp án: 80.

\[\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{CaC{O_3}}}{\rm{ = }}\frac{{40}}{{100}}{\rm{ = 0,4(mol)}}\\{\rm{Theo PTHH: }}{{\rm{n}}_{{\rm{CaO}}}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{CaC{O_3}}}{\rm{ = 0,4(mol)}} \Rightarrow {{\rm{m}}_{{\rm{CaO}}}}{\rm{ = 0,4}}{\rm{.56 = 22,4(g)}}\\ \Rightarrow {\rm{H = }}\frac{{17,92}}{{22,4}}.100\% = 80\% \end{array}\]

Đáp án: 75.

Thực tế, số mol H₂ thực tế thu được là \[\frac{{{\rm{5,57775}}}}{{{\rm{24,79}}}}{\rm{ = 0,225(mol)}}\]

\[\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{Zn}}{\rm{ = }}\frac{{19,5}}{{65}}{\rm{ = 0,3(mol)}}\\{\rm{Theo PTHH: }}{{\rm{n}}_{{H_2}}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{Zn}}{\rm{ = 0,3(mol)}}\end{array}\]

Hiệu suất của phản ứng là: \[{\rm{H = }}\frac{{{\rm{0,225}}}}{{{\rm{0,3}}}}{\rm{.100 \% = 75\% }}\]

Đáp án: 19,04.

Theo lí thuyết:

\[\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{32}}}}{{{\rm{160}}}}{\rm{ = 0,2(mol)}}\\{{\rm{n}}_{{\rm{Fe}}}}{\rm{ = 2}}{{\rm{n}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = 2}}{\rm{.0,2 = 0,4(mol)}}\end{array}\]

Vì H = 85% nên khối lượng Fe thực tế thu được là: 0,4.56.85% = 19,04 (g)

Đáp án: 20,42.

\[{{\rm{n}}_{{{\rm{O}}_{\rm{2}}}thucte}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{4,958}}}}{{{\rm{24,79}}}}{\rm{ = 0,2(mol)}}\]

Vì hiệu suất phản ứng là 80% nên số mol O₂ lí thuyết có thể điều chế được là: \[\frac{{{\rm{0,2}}{\rm{.100}}}}{{{\rm{80}}}}{\rm{ = 0,25(mol)}}\]

Theo PTHH: \[{{\rm{n}}_{{\rm{KCl}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{2}}}{{\rm{3}}}{\rm{.}}{{\rm{n}}_{{{\rm{O}}_{\rm{2}}}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{2}}}{{\rm{3}}}{\rm{.0,25 = }}\frac{{\rm{1}}}{{\rm{6}}}{\rm{(mol)}}\]

Vậy \[{{\rm{m}}_{{\rm{KCl}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{1}}}{{\rm{6}}}{\rm{.122,5}} \approx {\rm{20,42 (g)}}\]