Bài giảng Hóa học - Bài tập về tính hiệu suất phản ứng (có đáp án 2022)

BÀI TOÁN HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1) Các bài toán cho phản ứng hoàn toàn (hiệu suất đạt 100%) thì có ít nhất một chất tham gia phải hết. 2) Nếu hiệu suất H% < 100% thì lượng chất TG thực dùng nhiều hơn lượng lý thuyết ( tính theo ptpư ) còn lượng SP thu được bao giờ cũng nhỏ hơn lượng SP tính theo lý thuyết. 3) Công thức tính hiệu suất phản ứng : * Theo một chất tham gia : * Theo một chất sản phẩm: 4) Nếu cả hai chất tham gia đều biết lượng dùng ban đầu, thì H% phải được xác định dựa vào chất có khả năng hết ( nếu để phản ứng hoàn toàn ) 5) Hiệu suất quá trình gồm nhiều phản ứng nối tiếp: H% = h1´ h2 ´ h3 ´ hn ´ 100% ( trong đó các hiệu suất thành phần dạng thập phân, ví dụ 25% = 0,25 ) 6) Khi đề bài cho lượng chất mang đơn vị lớn : kg, tấn thì nên giải bài toán bằng phương pháp khối lượng. II- BÀI TẬP ÁP DỤNG 1) Cho 19,5 gam Zn tác dụng với 7 lít Cl2 thì thu được 36,72 gam ZnCl2. Tính hiệu suất phản ứng. Hướng dẫn : Zn + Cl2 ® ZnCl2 Bđ: 0,3mol 0,3125mol 0 Pư: 0,3 0,3 0,3 Sau: 0 0,125 0,3 Khối lượng của ZnCl2 tạo thành theo lý thuyết là: 0,3 ´ 136 =40,8 gam Hiệu suất phản ứng là : 2) Cho 4lít 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 ) a) Tính thể tích khí amoniac thu được. b) Xác định hiệu suất của phản ứng. Hướng dẫn : Đặt thể tích khí N2 đã phản ứng là x(lít) N2 + 3H2 ® 2NH3 BĐ: 4 14 0 ( lít ) PƯ : x 3x 2x Sau: (4-x ) (14 -3x) 2x Suy ra ta có : (4 - x ) +(14 -3x) + 2x = 16,4 Þ x = 0,8 lít Þ b) Nếu để phản ứng hoàn toàn thì N2 hết Þ ( lượng lý thuyết ) Hiệu suất phản ứng : H% = 3) Có 12 lít hỗn hợp hai khí Cl2 và H2 đựng trong bình thạch anh đậy kín. Chiếu sáng để phản ứng xảy ra thì thu được một hỗn hợp khí chứa 30% thể tích là khí sản phẩm, lượng Cl2 còn 20% so với ban đầu ( Các thể tích khí đo ở cùng nhiệt độ và áp suất ) a) Tính % thể tích của hỗn hợp trước và sau phản ứng. b) Tính hiệu suất phản ứng. Hướng dẫn : Đặt thể tích Cl2 ( bđ) : x ( lít ) Þ Cl2 ( pư ) = 0,8x ( lít ) Giải tương tự như bài 2 . Thiết lập phương trình toán biểu diễn % V khí sản phẩm ( ĐS: Hỗn hợp đầu : 81,25% H2 và 18,75 Cl2 ; hiệu suất pư : 80% ) 4) Từ 320 tấn quặng pirit sắt có chứa 45% lưu huỳnh đã sản xuất được 506,25 tấn dung dịch H2SO4 80%. Hãy tính hiệu suất của quá trình. 5) Từ một tấn quặng pyrit sắt chứa 20% tạp chất, điều chế axit H2SO4 theo phương pháp tiếp xúc, qua các giai đoạn ( có ghi hiệu suất mỗi giai đoạn) như sau: Tính khối lượng của dung dịch H2SO4 72% điều chế được. 6) Trộn khí SO2 và khí O2 thành hỗn hợp X có khối lượng mol trung bình 48 gam. a) Tính % V của mỗi khí trong hỗn hợp X, suy ra % khối lượng. b) Cho một ít V2O5 vào trong hỗn hợp X, nung nóng hỗn hợp đến 4000C thì thu được hỗn hợp khí Y. Biết hiệu suất phản ứng là 80%. Tính % V của hỗn hợp khí Y. 7) Nung 500gam đá vôi ( chứa 80% CaCO3, còn lại là các oxit của Al, Fe(III), Si ) sau một thời gian thì thu được rắn A và khí B. Biết hiệu suất phản ứng phân huỷ đá vôi là 57% a) Tính khối lượng của rắn A b) Tính % theo khối lượng của CaO trong rắn A c) Sục khí B vào trong 800gam dung dịch NaOH 2% thì thu được muối gì ? Bao nhiêu gam ? ( ĐS: 368g ; 45,65 % , muối axit , C% = 4,11% ) 8) Để sản xuất 1000tấn gang chứa 95% Fe, 5% C ( các nguyên tố khác coi như không đáng kể ) thì phải dùng bao nhiêu tấn quặng Hematit ( chứa 80% là Fe2O3 , 20% tạp chất trơ )và bao nhiêu tấn than cốc ( C ) ? Biết hiệu suất của cả quá trình phản ứng là 80% 9) Trong một bình kín chứa SO2 và O2 ( tỉ lệ mol 1:1) và một ít bột V2O5. Nung nóng hỗn hợp sau một thời gian thì thu được hỗn hợp khí trong đó khí sản phẩm chiếm 35,3% theo thể tích. Tính thể tích khí sinh ra và tính hiệu suất của phản ứng. (ĐS: 60%) 10) Cho 16 gam CH4 vào bình kín có dung tích 14 lít ở 00C . Nung nóng bình lên đến nhiệt độ cao để phản ứng nhiệt phân xảy ra . Sau đó đưa nhiệt độ bình về 00C thì thu được hỗn hợp khí X gồm CH4, C2H2, H2 , áp suất trong bình là 3 atm. a) Tính Hiệu suất phản ứng ( cũng là tỉ lệ % CH4 bị nhiệt phân ) b) Lấy 1/10 hỗn hợp X đem đốt cháy hoàn toàn thì phải tốn hết 3,64 lít khí O2 ( đktc). Lấy toàn bộ khí CO2 sinh ra cho vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,0225M. Viết PTHH và tính khối lượng muối tạo thành. ( Đáp số : a/ 87,5% ) -------- Hãy giải toán theo cách của bạn------------------