nung hỗn hợp khí gồm a mol SO2 và a mol O2 trong một bình kín với chất xúc tác V2O5 ở 450 độ C sau một thời gian, số mol hỗn hợp khí còn lại trong bình là 1,8a mol. tính hiệu suất phản ứng?
nung hỗn hợp khí gồm a mol SO2 và a mol O2 trong một bình kín với chất xúc tác V2O5 ở 450 độ C sau một thời gian, số mol hỗn hợp khí còn lại trong bình là 1,8a mol. tính hiệu suất phản ứng?
Đáp án:
Hiệu suất phản ứng là 40%.
Giải thích các bước giải:
Phản ứng xảy ra:
\(2S{O_2} + {O_2}\xrightarrow{{{V_2}{O_5},{t^o}}}2S{O_3}\)
Vì \({n_{{O_2}}} > \frac{1}{2}{n_{S{O_2}}} \to {O_2}\) dư, hiệu suất tính theo \(S{O_2}\).
Gọi số mol \(S{O_2}\) phản ứng là x, suy ra oxi phản ứng 0,5x
\( \to {n_{S{O_3}}} = x\)
Sau phản ứng:
\({n_{S{O_2}}} = a – x;{n_{{O_2}}} = a – 0,5x;{n_{S{O_3}}} = x \to {n_{hh}} = a – x + a – 0,5x + x = 2a – 0,5x = 1,8a \to x = 0,4a\)
Hiệu suất phản ứng:
\(H = \frac{x}{a} = \frac{{0,4a}}{a} = 40\% \)
Đáp án:
Hiệu suất phản ứng là $40\%$
Giải thích các bước giải:
Coi $a = 1(mol)$
$⇒ n_{SO_2} = n_{O_2} = 1(mol)$
$2SO_2 + O_2 \xrightarrow{t^o,V_2O_5} 2SO_3$
Ta thấy : $n_{SO_2} = 1 < 2n_{O_2} = 2.1 = 2$ nên hiệu suất tính theo số mol của $SO_2$
Gọi hiệu suất là $x$ , ta có :
$n_{SO_2(pư)} = 1.x = x(mol)$
$⇒ n_{SO_2(dư)} = 1 – x(mol)$
Theo phương trình , ta có :
$n_{O_2(pư)} = \dfrac{n_{SO_2(pư)}}{2} = 0,5x(mol)$
$⇒ n_{O_2(dư)} = 1 – 0,5x(mol)$
$n_{SO_3} = n_{SO_2(pư)} = x(mol)$
Vậy, hỗn hợp khí sau phản ứng gồm :
$SO_2 : 1 – x(mol)$
$O_2 : 1 – 0,5x(mol)$
$SO_3 : x(mol)$
$⇒ n_{khí} = 1 – x + 1 – 0,5x + x = 1,8.1$
$⇒ x = 0,4 = 40\%$
Vậy, hiệu suất phản ứng là $40\%$