Đang tải... (xem toàn văn)
Dạng VIII Bài tập tính hiệu suất phản ứng A Lý thuyết & phương pháp giải Các bước thực hiện Bước 1 Viết phương trình phản ứng và cân bằng Bước 2 Tính theo phương trình khối lượng sản phẩm tạo thành (m[.]
Dạng VIII: Bài tập tính hiệu suất phản ứng A Lý thuyết & phương pháp giải Các bước thực hiện: - Bước 1: Viết phương trình phản ứng cân - Bước 2: Tính theo phương trình khối lượng sản phẩm tạo thành (mlt) - Bước 3: Dựa vào giả thiết tính khối lượng thực tế thu (mtt) - Bước 4: Tính hiệu suất m Cơng thức tính hiệu suất: H = tt 100% mlt Trong đó: + mtt khối lượng thực tế (g) + mlt khối lượng tính theo lí thuyết (g) + H hiệu suất (%) mlt 100 (g) H mlt H Công thức tính khối lượng sản phẩm có hiệu suất: mtt = (g) 100 B Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Người ta nung 15 g CaCO3 thu 6,72 g CaO lượng khí CO2 Tính hiệu suất phản ứng Hướng dẫn giải nCaCO3 = 0,15 mol, nCaO = 0,12 mol Cơng thức tính khối lượng chất tham gia có hiệu suất là: mtt = Phương trình phản ứng: t CaCO3 CaO + CO2 0,15 → 0,15 (mol) Khối lượng CaO thu theo lý thuyết mlt = mCaO = 0,15 56 = 8,4 g 6,72 m 100% = 80% Hiệu suất phản ứng H = tt 100% = mlt 8,4 o Ví dụ 2: Trộn 5,4 g bột nhơm với bột lưu huỳnh dư Cho hỗn hợp vào ống nghiệm đun nóng để phản ứng xảy thu 12,75 g Al2S3 Tính hiệu suất phản ứng? Hướng dẫn giải Có nAl = 0,2 mol Phương trình hóa học: 2Al 3S Al2S3 mol 0,2 0,1 mol mAl2S3 (lt) = 0,1.150 = 15 g Hiệu suất phản ứng là: H = mtt 12,75 100% 100% = 85% mlt 15 Ví dụ 3: Để điều chế 5,85 g NaCl cần g Na lít Cl2 (đktc) Biết H = 80% Hướng dẫn giải Có nNaCl = 0,1 mol Phương trình phản ứng là: 2Na Cl2 2NaCl 0,1 0,05 mol mol Khối lượng Na thể tích Cl2 theo lý thuyết là: mNa(lt) = 0,1.23 = 2,3 g, VCl2 = 0,05.22,4 = 1,12 lít Khi có H = 80%, khối lượng Na thể tích Cl2 1,12.100 2,3.100 mNa = = 2,875 g, VCl2 = = 1,4 lít 80 80 C Bài tập tự luyện Câu 1: Tính thể tích C2H4 (đktc) cần để điều chế 13,8 gam rượu etylic Biết hiệu suất phản ứng 60% Phản ứng theo sơ đồ: C2H4 + H2O → C2H5OH A 11,2 lít B 22,4 lít C 33,6 lít D 44,8 lít Đáp án: Chọn A n C2H5OH = 0,3 mol Phương trình hóa học: t C2 H4 H2 O C2 H5OH 1 mol 0,3 0,3 mol o Theo phương trình: n C2H4 = 0,3 mol 0,3.100 = 0,5 mol 60 = 0,5.22,4 = 11,2 lít Do H = 60% nên n C2H4 (tt) = VC2H4 (tt) Câu 2: Chọn đáp án đúng: Cơng thức tính hiệu suất A H = mlt.mtt.100% B H = mlt.100% m C H = tt 100% mlt D H= mlt 100% m tt Đáp án: Chọn C Câu 3: Cho 13 gam Zn phản ứng với 8,96 (lít) clo thu 30,6 gam ZnCl2 Tính hiệu suất phản ứng? A 80% B 75% C 70% D 65% Đáp án: Chọn B nZn = 13 : 65 = 0,3 (mol) n Cl2 = 8,96 : 22,4 = 0,4 (mol) Zn + Cl2 → ZnCl2 Ta thấy: nCl2 n Zn = 0,3 < = 0,4 suy sau phản ứng Zn hết, Cl2 dư, nên ta tính theo Zn 1 Suy số mol ZnCl2 = 0,3 mol suy khối lượng ZnCl2 (lt) = 40,8 g Vậy hiệu suất phản ứng là: H = mtt 30,6 100% 100% = 75% mlt 40,8 Câu 4: Cho phương trình phản ứng: t 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 Nhiệt phân 15,8 g KMnO4, thu V lít O2 (đktc), biết hiệu suất phản ứng 75% Giá trị V A 0,84 lít B 0,12 lít C 0,36 lít D 1,79 lít Đáp án: Chọn A Số mol KMnO4 0,1 mol o t 2KMnO4 K2 MnO4 MnO2 O2 0,1 0,05 mol o 0,05.75 = 0,0375 mol 100 Vậy giá trị V là: V = 0,0375.22,4 = 0,84 lít Câu 5: Cho 9,6g Cu tác dụng với oxi thu 10,8g CuO Hiệu suất phản ứng A 60% B 70% C 80% D 90% Đáp án: Chọn D Số mol Cu là: nCu = 0,15 mol Vì H = 75% suy số mol O2 thực tế là: t 2Cu O2 2CuO 0,15 0,15 mol o Có mCuO(lt) = 0,15.80 = 12 g 10,8 100% = 90% Vậy hiệu suất H = 12 Câu 6: Nung nóng KNO3, chất bị phân hủy tạo thành KNO2 O2 Biết hiệu suất phản ứng H = 80% Tính khối lượng KNO3 cần dùng để điều chế 0,64 g O2 A 4,04 g B 5,05 g C 6,06 g D 7,07 g Đáp án: Chọn B Số mol O2 0,02 mol 2KNO3 t 2KNO2 O2 o 0,04 0,02 mol Khối lượng KNO3 theo lý thuyết là: 0,04.101 = 4,04 g 4,04.100 Khối lượng KNO3 thực tế cần dùng là: = 5,05 g 80 Câu 7: Chọn đáp án sai: m A Công thức tính hiệu suất: H = tt 100% mlt B Cơng thức tính khối lượng chất tham gia biết hiệu suất là: mtt = mlt 100 H mlt H 100 D Cơng thức tính khối lượng chất tham gia biết hiệu suất là: mtt = mlt.H.100 Đáp án: Chọn D Câu 8: Cho phương trình phản ứng: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 Biết cho 8,4 g Mg tác dụng với dung dịch HCl thu 23,275 g MgCl2 Tính hiệu suất phản ứng A 65% B 70% C 75% D 80% Đáp án: Chọn B Số mol Mg là: nMg = 0,35 mol Mg 2HCl MgCl2 H2 0,35 0,35 mol C Cơng thức tính khối lượng sản phẩm có hiệu suất: mtt = Khối lượng MgCl2 (lt) là: 0,35.95 = 33,25 mol 23,275 100% = 70% 33,25 Câu 9: Đốt cháy 3,2 g lưu huỳnh khơng khí thu V lít khí SO2 đktc, biết hiệu suất phản ứng 80% Tính V A 1,792 lít B 1,972 lít C 2,224 lít D 2,242 lít Đáp án: Chọn A Ta có nS = 0,1 mol Vậy hiệu suất phản ứng là: H = t S + O2 SO2 0,1 → 0,1 (mol) Vì H = 80%, suy số mol SO2 0,1.80% = 0,08 mol Vậy thể tích SO2 đktc là: V = 0,08.22,4 = 1,792 lít Câu 10: Khử 24 g CuO khí hiđro nhiệt độ cao Biết rắng hiệu suất phản ứng H = 80% Số gam kim loại đồng thu A 30,72 g B 15,36 g C 24,08 g D 26.18 g Đáp án: Chọn B Ta có nCuO = 0,3 mol Phương trình phản ứng: o t CuO H2 Cu H2O 0,3 0,3 mol o Suy mCu = 0,3.64 = 19,2 g Vì H = 80% nên khối lượng Cu thu m = 19,2.80 = 15,36 g 100 ... 2CuO 0,15 0,15 mol o Có mCuO(lt) = 0,15.80 = 12 g 10,8 100% = 90% Vậy hiệu suất H = 12 Câu 6: Nung nóng KNO3, chất bị phân hủy tạo thành KNO2 O2 Biết hiệu suất phản ứng H = 80% Tính khối lượng... Chọn D Câu 8: Cho phương trình phản ứng: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 Biết cho 8,4 g Mg tác dụng với dung dịch HCl thu 23,275 g MgCl2 Tính hiệu suất phản ứng A 65% B 70% C 75% D 80% Đáp án: Chọn B Số