Cho một bình kín dung tích 112 lít trong đó chứa N2 và H2 theo tỉ lệ thể tích 1 : 4 ở O °C và 200 at (xúc tác thích hợp) nung nóng bình một thời gian sau đó đưa về nhiệt độ O °C thấy áp suất trong bình giảm 10% so với áp suất ban đầu.
a) Tính hiệu suất phản ứng NH3.
b) Nếu lấy 12,5% lượng NH3 tạo thành có thể điều chế được bao nhiêu gam dung dịch NH3 25%.
c) Nếu lấy 50% lượng NH3 tạo thành có thể điều chế được bao nhiêu lít dung dịch HNO3 63% (d = 1,4 g/ml) biết hiệu suất trong quá trình điều chế HNO3 là 80%.
d) Lấy một thể tích dung dịch HNO3 63% ở trên pha loãng bằng nước được dung dịch A. Dung dịch A hòa tan vừa đủ 27 gam Al và giải phóng hỗn hợp khí NO và N2O có tỷ khối so với H2 là 16,75. Tính V dung dịch HNO3 đã dùng.
Ban đầu: n khí = pV/RT = 1000 mol
—> nN2 = 200 mol và nH2 = 800 mol
N2 + 3H2 —> 2NH3
200…800
x……..3x…………2x
200-x..800-3x……2x
Sau phản ứng áp suất giảm 10% —> Số mol giảm 10% —> n khí sau pư = 1000 – 1000.10% = 900 mol
—> 200 – x + 800 – 3x + 2x = 900
—> x = 50
—> Hiệu suất = 50/200 = 25%
nNH3 = 2x = 100
b.
Lấy 12,5% lượng NH3 trên —> nNH3 = 12,5 mol
—> mdd = 12,5.17/25% = 850 gam
c.
Lấy 50% lượng NH3 trên —> nNH3 = 50 mol
NH3 —> NO —> NO2 —> HNO3
50…………………………………..50
H = 80% —> nHNO3 = 50.80% = 40 mol
—> mdd = 80.63/63% = 8000 gam
—> Vdd = 8000/1,4 = 5714 ml = 5,714 lít
d.
nAl = 1, nNO = a và nN2O = b
Bảo toàn electron: 3a + 8b = 1.3
m khí = 30a + 44b = 16,75.2(a + b)
—> a = … và b = …
nHNO3 = 4a + 10b = …