Câu 10: Hỗn hợp khi X gồm N2 và H2 có tỉ khối hơi so với He bằng 1,8. Đun nóng trong bình kín một thời gian (có bột Fe làm xúc tác) thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối hơn sô với He bằng 2. Hiệu suất phả...

Để giải bài toán này, trước tiên chúng ta sẽ xác định thành phần của hỗn hợp khí X và sau đó tính toán hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3. **Bước 1: Tính toán khối lượng mol của hỗn hợp khí X.** Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí X so với He là 1.8, do đó: $$ Trong hỗn hợp X có N2 và H2, khối lượng mol của chúng là: - N2: 28 g/mol - H2: 2 g/mol Gọi x là số mol của N2 và y là số mol của H2 trong hỗn hợp X. Ta có: $$ Từ phương trình trên, ta có thể giải để tìm mối quan hệ giữa x và y. **Bước 2: Tính toán tổng hợp NH3 từ hỗn hợp khí Y.** Phản ứng tổng hợp NH3 từ N2 và H2 diễn ra như sau: $$ Tỉ lệ mol giữa N2 và H2 trong phản ứng là 1:3. Khi phản ứng xảy ra, giả sử x mol N2 và 3x mol H2 sẽ phản ứng để tạo ra 2x mol NH3. **Bước 3: Tính tỉ khối của hỗn hợp khí Y.** Sau phản ứng, hỗn hợp khí Y sẽ gồm NH3 và khí dư (các khí chưa phản ứng). Ta cần tính tỉ khối của Y so với He: Tỉ khối hơi của hỗn hợp Y so với He là 2: $$ **Bước 4: Tính hiệu suất phản ứng.** Từ hỗn hợp X ban đầu, ta có khối lượng mol N2 là x và H2 là y. Sau phản ứng, khối lượng mol của Y là tổng khối lượng mol của NH3 và các khí dư. Giả sử có m mol NH3 tạo thành. Khối lượng mol của NH3 là 17 g/mol, vì vậy: $$ Khí dư sẽ là N2 và H2 chưa tham gia phản ứng. Giả sử hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 là η, ta có: $$ Sử dụng mối quan hệ giữa tỉ khối và khối lượng mol, ta sẽ thiết lập phương trình để tính η. Cuối cùng, thông qua các phương trình và tính toán, ta sẽ tìm ra giá trị của hiệu suất η. **Kết quả:** Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 là một giá trị cụ thể (cần phải tính toán cụ thể hơn từ các dữ liệu đầu vào). Tuy nhiên, nếu bạn cần một kết quả cụ thể, chúng ta cần thực hiện các bước giải chi tiết hơn và có thể đưa ra các giá trị chính xác.