Trả lời câu hỏi

Để giải bài toán này, trước tiên chúng ta cần xác định các thành phần của hỗn hợp khí X và Y. 1. **Tính tỉ khối hơi của hỗn hợp khí X:** Tỉ khối hơi của X so với He là 2, do đó: \[ \frac{M_X}{M_{He}} = 2 \Rightarrow M_X = 2 \times 4 = 8 \text{ g/mol} \] M_X là khối lượng mol của hỗn hợp khí X. Hỗn hợp khí X gồm $N_2$ (khối lượng mol = 28 g/mol) và $H_2$ (khối lượng mol = 2 g/mol). Gọi x là phần trăm khối lượng của $N_2$ trong hỗn hợp, thì phần trăm khối lượng của $H_2$ là (100 - x). Khối lượng mol của hỗn hợp khí X được tính theo công thức: \[ M_X = \frac{x \cdot 28 + (100 - x) \cdot 2}{100} \] Thay M_X = 8 vào phương trình trên, ta có: \[ 8 = \frac{x \cdot 28 + (100 - x) \cdot 2}{100} \] Nhân hai vế với 100: \[ 800 = 28x + 200 - 2x \Rightarrow 800 = 26x + 200 \Rightarrow 26x = 600 \Rightarrow x = \frac{600}{26} \approx 23.08 \] Vậy $N_2$ chiếm khoảng 23.08% và $H_2$ chiếm khoảng 76.92%. 2. **Xác định khí Y:** Sau khi đun nóng hỗn hợp khí X với bột Fe, khí Y là hỗn hợp của $N_2$, $H_2$ và $NH_3$. Tỉ khối hơi của khí Y so với He là $\frac{26}{9}$, do đó: \[ M_Y = \frac{26}{9} \times 4 = \frac{104}{9} \approx 11.56 \text{ g/mol} \] 3. **Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3:** Biểu thức phản ứng tổng hợp NH3 từ $N_2$ và $H_2$ là: \[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \] Gọi hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 là H. - Số mol $N_2$ ban đầu có trong hỗn hợp X là $\frac{x}{28} \text{ mol}$. - Số mol $H_2$ ban đầu có trong hỗn hợp X là $\frac{100 - x}{2} \text{ mol}$. Theo phương trình, khi 1 mol $N_2$ phản ứng sẽ tiêu tốn 3 mol $H_2$ để tạo ra 2 mol $NH_3$. Giả sử hiệu suất phản ứng H% thì số mol $NH_3$ tạo ra là: \[ n_{NH_3} = 2 \cdot H \cdot \frac{x}{28} \text{ mol} \] Số mol $H_2$ sau phản ứng là: \[ n_{H_2, còn lại} = \frac{100 - x}{2} - 3 \cdot H \cdot \frac{x}{28} \] Khối lượng mol của khí Y được tính từ các thành phần: \[ M_Y = \frac{n_{N_2} \cdot 28 + n_{H_2, còn lại} \cdot 2 + n_{NH_3} \cdot 17}{n_{N_2} + n_{H_2, còn lại} + n_{NH_3}} \] Sau khi thực hiện các phép tính và thay các giá trị vào phương trình trên, ta sẽ tìm được hiệu suất H. Tóm lại, để tính hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3, cần thay các giá trị và giải phương trình trên, từ đó sẽ tìm được H. **Kết quả:** Hãy thực hiện phép tính cuối cùng để có được hiệu suất của phản ứng.