TỔNG ôn môn HOÁ ôn THI THPT QUỐC GIA THEO CHUYÊN đề (22)

Chủ đề 24: Bài toán NH3 và kỹ thuật tăng giảm thể tích
Định hướng tư duy giải: Dùng kỹ thuật tăng giảm thể tích
Theo phương trình : N 2 + 3H2
2NH3

2
ra
¯ ng
¯ ng
® Dn ¯= 1 + 3 - 2 = 2 ® Dn ¯= n sinh
= 2n Nph∂n
= n Hph∂n
NH3
2
3 2
Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm H2 và N2 có MTB = 7,2 sau khi tiến hành phản ứng tổng
hợp NH3, được hỗn hợp Y có MTB = 8,0. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp là:
A. 25%

B. 20%

C. 10%

D. 15%

Định hướng tư duy giải

ìH : 4
n
M
8

duong cheo
¾¾¾¾
®X í 2
m = const ® X = Y =
® n Y = 4,5
n Y M X 7,2
îN 2 :1
ung
® Dn ¯= 0,5 ® n Nphan
= 0,25 ® H = 25%
2
Ví dụ 2: Cho hỗn hợp A gồm N2 và H2 ( tỉ lệ mol 1:3), tiến hành phản ứng tổng
hợp NH3, sau phản ứng thu được hỗn hợp B có tỉ khối dA/B= 0,7. Hiệu suất phản
ứng là:
A. 55%

B. 60%

C. 80%

D. 75%

Định hướng tư duy giải

ìH : 3
n
M
duong cheo
¾¾¾¾
®A í 2

m = const ® B = A = 0,7 ® n B = 4.0,7 = 2,8
n A MB
îN 2 :1
phan ung
® Dn ¯= 1,2 ® n N2
= 0,6 ® H = 60%
Ví dụ 3: Nung nóng 0,5 mol hỗn hợp X gồm H2, N2 trong bình kín có xúc tác thích
hợp, sau một thời gian thu được hỗn hợp Y. Cho 1

2

hỗn hợp Y đi qua ống đựng

CuO dư, đun nóng thấy khối lượng chất rắn trong ống giảm nhiều nhất là 3,2 gam.
Tỉ khối hơi của X so với H2 là
A. 7,2.
Định hướng tư duy giải

B. 11,4.

C. 3,6.

D. 3,9.


Có ngay n O = n H2 =

M
3, 2
.2 = 0, 4 ® M X = 7, 2 ® X = 3,6

16
M H2

Ví dụ 4: Cho 1 hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 được nạp vào 1 bình kín giữ ở nhiệt
độ không đổi. Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì áp suất giảm 35,2% áp suất
ban đầu. Biết tỉ lệ số mol của nitơ đã phản ứng là 44%. Thành phần phần trăm về
số mol của N2 và H2 trong hỗn hợp đầu là:
A. 90%;10%

B. 40%; 60%

C. 74%; 26%

D. 70%; 30%

Định hướng tư duy giải
Có ngay

ìa + b = 1
Dn
ï
= 0,352 ® Dn = n NH3 = 0,352 ® í 0,176
® b = 0, 4
n
=
0,
44
ïî b

Ví dụ 5: Cho 6,16 lít khí NH3 và V ml dung dịch H3PO4 0,1M phản ứng hết với

nhau thu được dung dịch X. X phản ứng được với tối đa 300 ml dung dịch NaOH
1M. Khối lượng muối khan có trong X bằng.
A. 14,900g
B. 14,475g
C. 13,325g
D. 147,000g
Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2015
Định hướng tư duy giải
BTNT.Na
Ta có: n NaOH = 0,3 ¾¾¾¾
® n Na3PO4 = 0,1 ® n H3PO4 = 0,1

ìPO34- : 0,075
ïï
BTDT + BTNT.P
BTKL
Lại có: n NH3 = 0, 275 ¾¾¾¾¾¾
® X íHPO42- : 0,025 ¾¾¾
® m = 14, 475(gam)
ï
+
ïî NH 4 : 0, 275
Bài tập rèn luyện
Câu 1: Hỗn hợp A gồm N2 và H2 có tỷ lệ số mol tương ứng là 1:4. Nung A với xúc
tác thích hợp thu được hỗn hợp khí B, trong đó NH3 chiếm 20% về thể tích. Hiệu
suất của phản ứng tổng hợp NH3 là:
A. 10,41%.
B. 41,67%.
C. 20,83%.
D. 43,76%.

Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015
Định hướng tư duy giải
Dễ thấy H2 dư nên ta tính hiệu suất theo N2.

ìNH3 : 2a
ìïN2 :1(mol) BTNT
ï
Ta có : A í
¾¾¾® B íN2 :1 - a
ïH : 4 - 3a
îïH2 : 4(mol)
î 2


2a
= 0,2 ® a = 41,67%
5 - 2a
Câu 2: Hỗn hợp khí X gồm SO2 và không khí có tỉ lệ thể tích tương ứng là 1:5.
Đun nóng hỗn hợp X với xúc tác V2O5 trong một bình kín có dung tích không đổi
thu được hỗn hợp khí Y. Tỉ khối hơi của X so với Y là 0,93. Không khí có 20% thể
tích là O2 và 80% thể tích là N2. Hiệu suất của phản ứng oxi hóa SO2 là
A. 84%.
B. 75%.
C. 80%.
D. 42%.
Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2015
Định hướng tư duy giải
ìSO 2 :1(mol)
M
n

ï
m = const
+ Giả sử X íO 2 :1(mol) ¾¾¾¾
® X = Y = 0,93 ® n Y = 6.0,93 = 5,58(mol)
MY nX
ï N : 4(mol)
î 2
® %NH3 =

1
O 2 ® SO3
2
1 ph∂n ¯ ng
ph∂n ¯ ng
+ ® Dn ¯= n SO
= 6 - 5,58 = 0,42 ® n SO
= 0,84 ® H = 84%
2
2
2
Câu 3: Dẫn 1,12 lít khí NH3 (đktc) đi qua ông sứ đựng m gam CuO nung nóng, sau
+ SO 2 +

phản ứng thu được chất rắn X. Hòa tan chất rắn X trong dung dịch H2SO4 đặc,
nóng, dư thì thu được dung dịch Y và giải phóng 1,008 lít khí SO2 (đktc). Cô cạn
dung dịch Y thu được 15 gam tinh thể CuSO4.5H2O. Hiệu suất phản ứng khử NH3
và giá trị của m là
A. 75% và 4,8 gam

B. 60% và 4,8 gam

C. 60% và 8 gam

D. 75% và 8 gam

Định hướng tư duy giải
BTE
nSO2 = 0,045 ¾¾¾
® n Cu = 0,045
BTNT
n CuSO4 .5H2O = 0,06 ¾¾¾
® å n Cu = n CuO = 0,06 ® m = 4,8(gam)

®H=

0,045
= 75%
0,06

Câu 4: Hỗn hợp A gồm N2 và H2 có phân tử khối trung bình là 7,2. Nung A với
bột sắt để phản ứng tổng hợp NH3 xảy ra với hiệu suất 20%, thu được hỗn hợp B.
Cho B tác dụng với CuO dư, nung nóng được 32,64 gam Cu. Thể tích của hỗn hợp
A ở đktc là?
A. 14,28

B. 14,56

C. 15,68

D. 17,92

Định hướng tư duy giải

ì N2 : a
0,51
và có ngay n H2 = n O = n Cu = 0,51 ® VA =
.5 = 14, 28
4
îH 2 : 4a

Có Ngay A í

Câu 5: Hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với hidro bằng 4,25. Đun nóng
X với xúc tác bột Fe, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với
Hidro bằng 4,72. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là
A. 20%

B. 24%

C. 18%

D. 25%.

n Y = 3,6

N 2 + 3H 2 ® 2NH3

Định hướng tư duy giải

ìH : 3
duong cheo
¾¾¾¾
®X í 2
îN 2 :1

nX = 4

ung
Dn ¯= 4 - 3,6 = 0,4 = n NH3 ® n Nphan
= 0,2 ® H = 20%
2

Câu 6: Một hỗn hợp N2 và H2 được lấy vào bình phản ứng có nhiệt độ giữ không
đổi. Sau thời gian phản ứng áp suất trong bình giảm 5 % so với lúc đầu. Biết N2 đã
phản ứng 10% so với ban đầu. Vậy % số mol N2 và H2 trong hỗn hợp đầu là bao
nhiêu ?
A. 50% ;50% B. 25% ;75%

C. 75% ;25%

D. 20% ;80%

Định hướng tư duy giải

ìa + b = 1
Dn
ï
= 0,05 ® Dn = n NH3 = 0,05 ® í 0,025
® b = 0, 25

n
ïî b = 0,1
Câu 7: Cho 1 hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 được nạp vào 1 bình kín giữ ở nhiệt độ
không đổi. Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì áp suất giảm 26,4% áp suất
ban đầu. Biết tỉ lệ số mol của hidro đã phản ứng là 49,5%. Thành phần phần trăm
về số mol của N2 và H2 trong hỗn hợp đầu là:
A.25%;75%

B.46%;54%

C.26%;74%

D.20%;80%

Định hướng tư duy giải
Có ngay

ìa + b = 1
Dn
ï
= 0, 264 ® Dn = n NH3 = 0, 264 ® í 0,396
® b = 0,8
n
ïî b = 0, 495


Câu 8: Hỗn hợp X gồm có H2 và N2 có tỷ khối so với Hiđro là 3,6. Sau khi tiến
hành phản ứng tổng hợp NH3 thu được hỗn hợp Y có tỷ khối hơi so với Hiđro là 4.
Hiệu suất của phản ứng tổng hợp là
A. 15%

B. 20%

C. 25%

D.19%

Định hướng tư duy giải
Có ngay

ìn X = 1
n Y MX 7,2
=
=
= 0,9 Þ í
Þ Dn ¯= 1 = n NH3
n X MY
8
în Y = 0,9

® H = 20%
Câu 9: Cho hỗn hợp A gồm N2 và H2 (tỉ lệ mol 1:3), tiến hành phản ứng tổng hợp
NH3, sau phản ứng thu được hỗn hợp B có tỉ khối dA/B= 0,7. Hiệu suất phản ứng là:
A. 55%

B. 60%

C. 80%

D. 75%

Định hướng tư duy giải
M
n
0,6
Có Ngay A = B = 0,7 ® n B = 2,8 ® Dn = 1, 2 = n NH3 ® H =
= 60%
MB nA
1
Câu 10: Hỗn hợp A gồm 2 khí N2 và H2 có tỉ lệ mol N2 : H2 = 1 :4. Nung A với xúc
tác được hỗn hợp khí B trong B có 20% NH3 theo thể tích. Hiệu suất phản ứng tổng
hợp NH3 là :
A. 41,67%

B. 62,5%

C. 83,34%

D. 100%

Định hướng tư duy giải

ìnD ¯= nNH3 = a
5
5
ï
Có Ngay í a
® a = ® H = 12 = 41,67%
6
1

= 0, 2
ï
î5 - a
Câu 11: Có 100 lít hốn hợp khí thu được trong quá trình tổng hợp amoniac gồm
NH3, N2 dư, H2 dư. Bật tia lửa điện để phân hủy hết NH3 được hỗn hợp có thể tích
125 lít trong đó H2 chiếm 75% thể tích (các thể tích đo cùng điều kiện nhiệt độ, áp
suất). Hiệu suất tổng hơp NH3 ban đầu là :
A. 40%

B. 60%

C. 80%

D. 20%

Định hướng tư duy giải

ìDn ¯= 25
ì N = 31, 25
12,5
Có ngay í
®í 2
®H=
= 0, 4
31, 25
î N 2 : H 2 = 1: 3 îH 2 = 93,75