Bài tập tổng hợp NH3 lớp 11 (có lời giải)
12 câu hỏi
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 phản ứng tổng hợp NH3 là
20%.
25%.
30%.
10%.
Đáp án đúng là: B
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: nsau = (1 – x)+ (4 – 3x) + 2x = 5 – 2x (mol).
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có:
mtrước = msau ⇔ 28.1 + 2.4 = (5 – 2x).4.2 Þ x = 0,25.
Giả sử H = 100% thì N2 hết, do đó hiệu suất phản ứng tính theo N2.
Ta có: H = \[\frac{{0,25}}{1}.100\% \] = 25%.
Cho 4 lít N2 và 14 lít H2 vào bình kín rồi nung nóng với xúc tác thích hợp để phản ứng xảy ra, sau phản ứng thu được 16,4 lít hỗn hợp khí (các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Thể tích khí amoniac thu được là
1,60 lít.
16,40 lít.
8,00 lít.
9,33 lít.
Đáp án đúng là: A
Trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất thì tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol.
Gọi thể tích khí N2 đã phản ứng là x lít
Phương trình hóa học:
N2+3H2⇌to,xt,p2NH3
Ban đầu: 4 14 0 lít
Phản ứng: x 3x 2x lít
Sau phản ứng: (4 – x) (14 – 3x) 2x lít
Tổng thể tích sau phản ứng là 16,4 lít nên (4 – x) + (14 - 3x) + 2x = 16,4
Þ x = 0,8 lít.
⇒VNH3=0,8.2=1,6 lít.
Hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối đối với H2 bằng 3,6. Nung nóng X trong bình kín có bột Fe xúc tác, thu được hỗn hợp khí Y có số mol giảm 8% so với ban đầu. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là
25%.
23%.
16%.
20%.
Đáp án đúng là: D
Giả sử ban đầu có x mol N2 và y mol H2.
Ta có: \[\frac{{28x + 2y}}{{x + y}} = 3,6.2 \Leftrightarrow 4x = y\]
Giả sử có 1 mol N2 và 4 mol H2. Vậy số mol ban đầu là 5 mol.
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: nsau = (1 – x)+ (4 – 3x) + 2x = 5 – 2x (mol).
Số mol Y giảm 8% so với ban đầu \[ \Rightarrow 2x = 5.\frac{8}{{100}} \Rightarrow x = 0,2\]
Giả sử H = 100% thì N2 hết, do đó hiệu xuất phản ứng tính theo N2.
Ta có: H = \[\frac{{0,2}}{1}.100\% \] = 20%.
Hỗn hợp khí A gồm N2 và H2 (có tỉ lệ mol 1 : 3). Đun nóng A một thời gian trong bình kín, thu được hỗn hợp B có tỉ khối dA/B = 0,925. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là
25%.
15%.
10%.
5%.
Đáp án đúng là: B
Gọi số mol của N2 và H2 lần lượt là 1 và 3 mol
Bảo toàn khối lượng: \(\frac{{{n_A}}}{{{n_B}}} = \frac{{{M_B}}}{{{M_A}}} \to {n_B} = 3,7\,\,mol\)
So sánh: \(\frac{{{n_{{N_2}}}}}{{{n_{{H_2}}}}} = \frac{1}{3} \to \)hiệu suất tính theo N2 hoặc H2
Gọi số mol N2 phản ứng là x mol
Phương trình hóa học:
N2 +3H2 ⇌to,xt,p2NH3
Ban đầu: 1 3 0 mol
Phản ứng: x 3x 2x mol
Sau phản ứng: (1 – x) (3 – 3x) 2x mol
Ta có: (1 – x) + (3 – 3x) + 2x = 3,7 Þ x = 0,15
\( \Rightarrow H = \frac{{0,15}}{1}.100\% = 15\% .\)
Trong một bình kín chứa 10 lít nitrogen và 10 lít hydrogen ở nhiệt độ 0oC và 10 atm. Sau phản ứng tổng hợp NH3, lại đưa bình về 0oC. Biết rằng có 60% hydrogen tham gia phản ứng, áp suất trong bình sau phản ứng là
10 atm.
8 atm.
9 atm.
8,5 atm.
Đáp án đúng là: B
So sánh: \(\frac{{{V_{{N_2}}}}}{{{V_{{H_2}}}}} = \frac{{{n_{{N_2}}}}}{{{n_{{H_2}}}}} = \frac{1}{1} \to \)hiệu suất tính theo H2
\({V_{{H_2}(phan\,\,ung)}} = 10.\frac{{60}}{{100}} = 6\)lít
Phương trình hóa học:
N2+3H2⇌to,xt,p2NH3
Ban đầu: 10 10 0 lít
Phản ứng: 2 6 4 lít
Sau phản ứng: 8 4 4 lít
\( \to \left\{ \begin{array}{l}{V_{ban\,\,dau}} = 10 + 10 = 20(l)\\{V_{sau\,\,phan\,\,ung}} = 8 + 4 + 4 = 16(l)\end{array} \right.\)
Vì trước và sau phản ứng nhiệt độ không thay đổi nên:
\(\frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = \frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} \to \frac{{20}}{{16}} = \frac{{10}}{{{P_2}}} \to {P_2} = 8atm.\)
Cho hỗn hợp khí (X) gồm N2, H2, NH3, có tỉ khối so với khí hydrogen là 8. Dẫn hỗn hợp khí (X) đi qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thì thể tích khí còn lại một nửa. Thành phần % theo thể tích mỗi khí trong hỗn hợp (X) lần lượt là
25% N2, 25% H2 và 50% NH3.
25% N2, 50% H2 và 25% NH3.
50% N2, 25% H2 và 25% NH3.
20% N2, 30% H2 và 50% NH3.
Đáp án đúng là: A
Dung dịch H2SO4 đặc hấp thụ NH3, lượng khí giảm là lượng NH3 bị hấp thụ.
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
\( \Rightarrow \) %NH3 = 50%
Giả sử số mol hỗn hợp = 1 mol \( \Rightarrow \)\({n_{N{H_3}}} = 0,5\,mol \Rightarrow {n_{{H_2}}} + {n_{{N_2}}} = 0,5\,(mol)\) (1)
Tỉ khối của hỗn hợp so với H2 = 8
\( \Rightarrow \)\({d_{{\raise0.7ex\hbox{${hh}$} \!\mathord{\left/
{\vphantom {{hh} {{H_2}}}}\right.\kern-\nulldelimiterspace}
\!\lower0.7ex\hbox{${{H_2}}$}}}} = 8 \Rightarrow {\overline M _{hh}} = 8.2 = 16 \Rightarrow {m_{hh}} = 16.1 = 16(g)\)
\( \Rightarrow \)\({m_{{H_2}}} + {m_{{N_2}}} = {m_{hh}} - {m_{N{H_3}}} = 16 - 0,5.17 = 7,5(g)\)
\( \Rightarrow \)\(2.{n_{{H_2}}} + 28.{n_{{N_2}}} = 7,5\) (2)
Từ (1) và (2) \( \Rightarrow \)\({n_{{H_2}}} = {n_{{N_2}}} = 0,25(mol)\)
\( \Rightarrow \)%N2 = %H2 = 25%.
Cho vào bình kín 0,2 mol N2 và 0,8 mol H2 với xúc tác thích hợp. Sau một thời gian thấy tạo ra 0,3 mol NH3. Hiệu suất phản ứng được tổng hợp là
75%.
56,25%.
75,8%.
kết quả khác.
Đáp án đúng là: A
3H2 + N2 ⇌ 2NH3
0,8 0,2 mol
Giả sử H = 100% thì N2 hết → Hiệu suất phản ứng tính theo N2;
Theo bài ra: nnitrogen phản ứng = \[\frac{1}{2}.{n_{N{H_3}}} = \] 0,15 mol
H = \[\frac{{0,15}}{{0,2}}.100\% = 75\% .\]
Cho x mol N2 và 12 mol H2 vào bình kín dung tích 10 lít, tại thời điểm cân bằng thấy có 6 mol NH3 tạo thành. Biết hiệu suất của phản ứng là 60%. Giá trị của x là
5.
9.
3.
12.
Đáp án đúng là: A
3H2 + N2 ⇌ 2NH3
Ban đầu: 12 x 0 mol
Phản ứng: 9 3 6 mol
Cân bằng: 3 (x – 3) 6 mol
Ta có: \[\frac{3}{x}.100\% = 60\% \]→ x = 5 mol.
Dùng 11,15 lít khí hydrogen (đkc) với hiệu suất chuyển hoá thành ammonia là 33,33% thì có thể thu được m gam NH3 là
17 gam.
8,5 gam.
5,1 gam.
1,7 gam.
Đáp án đúng là: D
3H2 + N2 ⇌ 2NH3
0,45 0,3 mol
Do H = 33,33% → m = 0,3.17.33,33% = 1,7 gam.
Để điều chế ra 2 lít NH3 từ N2 và H2 với hiệu suất 25% thì cần thể tích N2 ở cùng điều kiện là
8 lít.
4 lít.
2 lít.
1 lít.
Đáp án đúng là: B
3H2 + N2 ⇌ 2NH3
1 ← 2 lít
Do H = 25% nên \[{V_{{N_2}}} = \frac{1}{{25}}.100 = 4\] lít.
Điều chế NH3 từ hỗn hợp hồm N2 và H2 (tỉ lệ 1 : 3). Tỉ khối hỗn hợp trước so với hỗn hợp sau phản ứng là 0,9. Hiệu suất phản ứng là
25%.
40%.
10%.
20%.
Đáp án đúng là: D
Ta có \(\frac{{{M_{truoc}}}}{{{M_{Sau}}}}\) = 0,9
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: msau = m trước
Þ \(\frac{{{n_{truoc}}}}{{{n_{sau}}}} = \frac{{{M_{sau}}}}{{{M_{truoc}}}} = \frac{{10}}{9}\)
Giả sử ban đầu có 10 mol khí Þ\[{n_{{H_2}}} = 7,5{\rm{ }}mol;\,{n_{{N_2}}} = {\rm{ }}2,5{\rm{ }}mol\]
3H2 + N2 ⇌ 2NH3
Ban đầu: 7,5 2,5 0 mol
Phản ứng: 3x x 2x mol
Còn: 7,5 – x 2,5 – x 2x mol
(Do ban đầu số mol N2 : H2 = 1 : 3 → hiệu suất tính theo H2 hoặc N2)
Sau phản ứng \[n = {n_{{H_2}}} + {n_{{N_2}}} + {n_{N{H_3}}} = 7,5 - 3x + 2,5--x + 2x = 10--2x = 9\]
Þ x = 0,5 ⇒\[H\% = \frac{{0,5}}{{2,5}}.{\rm{ }}100\% = 20\% \;.\;\]
Cho cân bằng hoá học sau:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔrH2980<0
Tổng số mol của hỗn hợp khí khi hệ đạt cân bằng ở nhiệt độ 400 °C và 500 °C lần lượt bằng x và y. Mối quan hệ giữa x và y là
x > y.
x = y.
x <y.
5x = 4y.
Đáp án đúng là: A
Phản ứng tỏa nhiệt do \({\Delta _r}H_{298}^0 < 0\)nên khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.
Vậy tổng số mol khí ở 400oC > tổng số mol khí ở 500oC
\( \Rightarrow \) x > y.
