Hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3, O3 Chuyên đề mơn Hóa học lớp 10 Chun đề Hóa học lớp 10: Hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3, O3 VnDoc sưu tầm giới thiệu tới bạn học sinh quý thầy cô tham khảo Nội dung tài liệu giúp bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu Mời bạn tham khảo Bài tập Hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3, O3 A Phương pháp & ví dụ B Bài tập trắc nghiệm A Phương pháp & ví dụ 1/ Lý thuyết phương pháp giải Trên thực tế hầu hết phản ứng hóa học xảy khơng hồn toàn, nghĩa hiệu suất phản ứng (H%) 100% Hiệu suất phản ứng tính sau: Trừ trường hợp đề yêu cầu cụ thể tính hiệu suất phản ứng theo chất ta phải tính theo chất Còn ta biết lượng nhiều chất tham gia phản ứng, để tính hiệu suất chung phản ứng, ta phải: So sánh tỉ lệ mol chất theo đề cho theo phản ứng - Nếu tỉ lệ mol so sánh nhau, hiệu suất phản ứng tính theo chất tham gia vào cho kết - Nếu tỉ lệ mol so sánh khác nhau, hiệu suất phản ứng khơng tính theo chất ln lnắn (ngay ta giả sử chất phản ứng hết) 2/ Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Trộn mol SO2 với mol O2, cho hỗn hợp vào bình kín có chứa sẵn chất xúc tác, bật tia lửa điện để phản ứng xảy Sau phản ứng, đưa bình điều kiện ban đầu thấy áp suất bình giảm 10% Tính hiệu suất phản ứng Hướng dẫn: Gọi x số mol oxi phản ứng, ta có: Tổng số mol khí trước phản ứng là: + = mol Tổng số mol khí sau phản ứng là: – x Phản ứng: 2SO2 + O2 ↔ 2SO3 Ví dụ 2: Điều chế khí O2 , người ta nhiệt phân KClO3 có xúc tác MnO2 Nếu tiến hành nhiệt phân 4,9 gam KClO3 khối lượng oxi thu bao nhiêu? Biết hiệu suất phản ứng 75% Hướng dẫn: Ví dụ 3: Trong bình kín dung tích khơng đổi chứa a mol O2 2a mol SO2 100oC, 10atm (có mặt xúc tác V2O5) Nung nóng bình thời gian, sau làm nguội bình tới 100oCC Áp suất bình lúc P Thiết lập biểu thức tính Pp tỉ khối (d) so với hiđro hỗn hợp khí bình sau phản ứng theo hiệu suất phản ứng H Hỏi P d có giá trị khoảng nào? Hướng dẫn: Số mol hỗn hợp SO2 O2: a + 2a = 3a (mol) Phản ứng: 2SO2 + O2 → 2SO3 Số mol SO2 tham gia phản ứng: 2ah (mol) Theo tỉ lệ phản ứng nhận thấy: Cứ 2(mol) SO2 phản ứng,làm số mol hỗn hợp giảm (mol) Vậy 2ah (mol) SO2 phản ứng, làm số mol hỗn hợp giảm: ah (mol) ⇒ Số mol hỗn hợp sau phản ứng: 3a – ah = a(3 – h) (mol) Áp dụng công thức: PV= nRT cho hỗn hợp ban đầu hỗn hợp sau phản ứng, ta có: +) Khi h = ⇒ P = 10 atm +) Khi h = ⇒ P = 20/3 atm Do đó: 20/3 < P < 10 Khối lượng phân tử trung bình hỗn hợp sau phản ứng: +) Khi h = ⇒ d = 80/3 +) Khi h = ⇒ d = 40 Vậy giới hạn tỉ khối d: 80/3 < d < 40 Ví dụ 4: Một bình kín đựng oxi nhiệt độ toC có áp suất P1 (atm), sau phóng tia lửa điện để chuyển oxi thành ozon bình đưa nhiệt độ ban dầu, áp suất khí bình lúc P2 Tiếp tục dẫn khí bình qua dung dịch KI (dư) thu dung dịch A 2,2848 lít khí (đktc) a, Tính hiệu suất q trình ozon hóa Biết để trung hòa dung dịch A cần dùng 150ml dung dịch H2SO4 0,08M b,Tính P2 theo P1 Hướng dẫn: a,Phương trình phản ứng: b, Theo phương trình trạng thái khí lí tưởng Nếu phản ứng xảy điều kiện nhiệt độ thể tích khơng đổi ta có: B Bài tập trắc nghiệm Câu Trong bình kín dung tích khơng đổi chứa a mol SO2, a mol O2 bột xúc tác V2O5, áp suất nhiệt độ bình P atm toC Nung nóng bình thời gian, sau đưa nhiệt độ bình toC, áp suất bình lúc P Lập biểu thức P’ theo P H (hiệu suất phản ứng) Hỏi P’ có giá trị khoảng nào? Biết toC chất thể tích khí Đáp án: Câu Trong bình kín dung tích khơng đổi chứa a mol SO2 , a mol O2 bột xúc tác V2O5; áp suất nhiệt độ bình P atm toC Nung nóng bình thời gian, sau đưa nhiệt độ bình toC, áp suất bình lúc P’ Lập biểu thức P theo P h (hiệu suất phản ứng) Hỏi P’ có giá trị khoảng nào, biết toC chất khí Đáp án: Câu Từ 800 quặng pirit sắt (FeS2) chứa 25% tạp chất khơng cháy, sản xuất m3 dung dịch H2SO4 93% (D = 1,83 g/ml)? Giả thiết tỉ lệ hao hụt 5% A 473 m3 B 547 m3 C 324 m3 D 284m3 Đáp án: Phản ứng đốt cháy pirit sắt: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2↑ mol Các phản ứng chuyển SO2 thành H2SO4 2SO2 + O2 → 2SO3 SO3 + H2O → H2SO4 Lượng FeS2 có 800 quặng: 800 - (800 0,25) = 600 = 6.105 (kg) Số mol FeS2 = 6.105/ 120 = 5.103 kmol Số mol FeS2 thực tế chuyển thành SO2: 5.103 95%= 4750 (kmol) Theo phương trình phản ứng ta có số mol SO2 số mol H2SO4 lần số mol FeS2 phản ứng: 4750.2 = 9500 (kmol) Lượng H2SO4 tạo thành: 98 9500 = 931000(kg) Thể tích dung dịch H2SO4 93%: 931000/(1,83 ×0,93) = 547 m3 Câu Đốt cháy hoàn toàn 80 gam pirit sắt khơng khí thu chất rắn A khí B Lượng chất rắn A tác dụng vừa đủ với 200g H2SO4 29,4% Độ nguyên chất quặng là: A 60% B 70% C 80% D 95% Đáp án: A Phương trình phản ứng 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 0,4 0,2 0,8 mol nH2SO4 = (200 ×29,4)/(100×98) = 0,6 mol Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O 0,2 0,6 mol mFeS2 = 0,4 × 120 = 48g; %FeS2 = 48/80 × 100% = 60% Câu Nung nóng m gam PbS ngồi khơng khí sau thời gian, thu hỗn hợp rắn (có chứa oxit) nặng 0,95 m gam Phần trăm khối lượng PbS bị đốt cháy A 74,69% B 95,00% C 25,31% D 64,68% Đáp án: A m (g) 0,95m (g) → hh (PbO PbS dư) + SO2 Áp dụng ĐLBTKH ta có: mO = m – 0,95m = 0,05m (g) → nO = 3,125.10-3m (mol) Ta có: nPbS phản ứng = nPbO = nO = 3,125.10-3m (mol) Câu Trộn mol SO2 với mol O2, cho hỗn hợp vào bình xin có chứa sẵn chất xúc tác, bật tia lửa điện để phản ứng xảy Sau phản ứng, đưa bình điều kiện ban đầu thấy áp suất bình giảm 10%, Vậy hiệu suất phản ứng là: A 90% B 60,67% C 33,33% D 50,2% Đáp án: C Gọi x số mol oxi phản ứng, ta có: Tổng số mol khí trước phản ứng là: + = mol Tổng số mol khí sau phản ứng là: – x Trên VnDoc giới thiệu tới bạn lý thuyết Hóa học 10: Hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3, O3 Để có kết cao học tập, VnDoc xin giới thiệu tới bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Hóa học 10, Giải tập Hóa học lớp 10, Giải tập Vật Lí 10, Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp giới thiệu tới bạn đọc ... 3a (mol) Phản ứng: 2SO2 + O2 → 2SO3 Số mol SO2 tham gia phản ứng: 2ah (mol) Theo tỉ lệ phản ứng nhận thấy: Cứ 2(mol) SO2 phản ứng, làm số mol hỗn hợp giảm (mol) Vậy 2ah (mol) SO2 phản ứng, làm... áp suất bình giảm 10%, Vậy hiệu suất phản ứng là: A 90% B 60,67% C 33,33% D 50,2% Đáp án: C Gọi x số mol oxi phản ứng, ta có: Tổng số mol khí trước phản ứng là: + = mol Tổng số mol khí sau phản. .. mol Tổng số mol khí sau phản ứng là: – x Trên VnDoc giới thiệu tới bạn lý thuyết Hóa học 10: Hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3, O3 Để có kết cao học tập, VnDoc xin giới thiệu tới bạn học sinh tài