Hiệu suất phản ứng là gì (chi tiết nhất)

Bài viết Hiệu suất phản ứng là gì lớp 8 chi tiết nhất là kiến thức có trong chương trình Khoa học tự nhiên 8 giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Hiệu suất phản ứng.

1. Hiệu suất phản ứng là gì?

Hiệu suất phản ứng là lượng sản phẩm tối đa (sản phẩm thực tế) mà một phản ứng hoá học có thể tạo ra.

Ví dụ: Nếu đem 1 tấn ngô đi lên men để sản xuất rượu. Lượng ngô để tạo thành rượu là 800 kg (tức là có 80% lượng ngô thực tế được đem đi sản xuất rượu, còn 20% lượng ngô là hao phí). Thì ta nói hiệu suất của quá trình trên là 80%.

2. Kiến thức mở rộng

a. Công thức tính hiệu suất của phản ứng hóa học

Cho phản ứng hóa học: A + B → C

Theo lí thuyết, phản ứng trên thu được m gam một chất sản phẩm. Nhưng thực tế thu được m’ gam chất đó (m’ ≤ m).

Hiệu suất phản ứng được tính theo công thức:

H= $\frac{m\text{'}}{m}$ ×100%.

Nếu lượng chất tính theo số mol thì hiệu suất được tính theo công thức:

H= $\frac{n\text{'}}{n}$×100%.

Trong đó: n là số mol chất sản phẩm tính theo lí thuyết, n’ là số mol chất sản phẩm thu được theo thực tế.

          Ngoài ra, hiệu suất phản ứng còn được tính theo chất tham gia như sau:

H= $\frac{n_{pu}}{n_{bd}}$ ×100%= $\frac{m_{pu}}{m_{bd}}$ ×100%

Trong đó: n_pư là số mol chất đã phản ứng.

n_bđ là số mol chất ban đầu.

Lưu ý:

- Tính hiệu suất theo số mol chất hết trước, nếu giả sử H = 100%.

- Từ công thức cũng có thể tính được:

n_{A pứ}  = $\frac{n_{Abd}.H}{100}$

b. Công thức tính khối lượng chất tham gia khi có hiệu suất

Do hiệu suất phản ứng nhỏ hơn 100%, nên lượng chất tham gia thực tế (m _{tham gia TT}) đem vào phản ứng phải hơn nhiều để bù vào sự hao hụt. Sau khi tính khối lượng chất tham gia theo phương trình phản ứng, ta có khối lượng chất tham gia (m_LT) khi có hiệu suất như sau:

m_{tham gia TT}= $\frac{m_{LT}.100}{H}$

 c. Công thức tính khối lượng sản phẩm khi có hiệu suất

Do hiệu suất phản ứng nhỏ hơn 100%, nên lượng sản phẩm thực tế (m_{sp TT}) thu được phải nhỏ hơn nhiều sự hao hụt. Sau khi khối lượng sản phẩm theo phương trình phản ứng, ta tính khối lượng sản phẩm khi có hiệu suất như sau:

m_sp TT=$\frac{m_{LT}.H}{100}$ 

3. Bài tập minh hoạ

Câu 1: Nhận xét nào sau đây là đúng?

A. Hiệu suất phản ứng là lượng sản phẩm tối đa (sản phẩm thực tế) mà một phản ứng hoá học có thể tạo ra.

B. Hiệu suất phản ứng của một phản ứng luôn là hằng số.

C. Hiệu suất phản ứng không phụ thuộc vào khối lượng chất tạo thành.

D. Hiệu suất phản ứng H luôn nhỏ hơn 100%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Hiệu suất phản ứng là lượng sản phẩm tối đa (sản phẩm thực tế) mà một phản ứng hoá học có thể tạo ra.

Câu 2: Người ta nung 15 g CaCO₃ thu được 6,72 g CaO và một lượng khí CO₂. Tính hiệu suất phản ứng.

A. 20%

B. 50%

C. 80%

D. 100%

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$n_{CaC{O}_3}=\frac{15}{100}$ = 0,15 mol, $n_{CaO}=\frac{6,72}{56}$ = 0,12 mol

Phương trình phản ứng:

CaCO3 $\stackrel{t^o}{\to }$  CaO + CO₂

0,15   →  0,15 (mol)

Khối lượng CaO thu được theo lý thuyết là m_lt = m_CaO = 0,15. 56 = 8,4 g

Hiệu suất phản ứng tính theo sản phẩm CaO là

H=$\frac{n_{tt}}{n_{lt}}$×100% = $\frac{0,12}{0,15}.100=80\%$

Câu 3: Một nhà máy dự tính sản xuất 100 tấn NH₃ từ N₂ và H₂ trong điều kiện thích hợp. Tuy nhiên, khi đưa vào quy trình sản xuất thực tế chỉ thu được 25 tấn NH₃. Hiệu suất của phản ứng sản xuất NH₃ nói trên là

A. 4,0% gam.               

B. 25,0%.                     

C. 40%.                        

D. 2,5 %.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Hiệu suất phản ứng là $H=\frac{m_{N{H}_{3}tt}}{m_{N{H}_{3}lt}}\times 100\%=\frac{25}{100}\times 100\%=25\%$.

Câu 4: Một nhà máy dự tính sản xuất 80 tấn vôi sống CaO từ đá vôi. Tuy nhiên, khi đưa vào quy trình sản xuất thực tế chỉ thu được 25 tấn CaO. Hiệu suất của quá trình nói trên là

A. 25,0% gam.             

B. 31,25%.                   

C. 32,0%.                     

D. 30,5 %.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Hiệu suất phản ứng là $H=\frac{m_{CaOtt}}{m_{CaOlt}}\times 100\%=\frac{25}{80}\times 100\%=31,25\%$.

Câu 5: Đốt 32,0 gam Sulfur trong khí oxygen dư, tính khối lượng SO₂ thu được nếu hiệu suất phản ứng đạt 80%.

A. 64 gam.                   

B. 80 gam.                    

C. 51,2 gam.                

D. 52,1 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Hiệu suất phản ứng đạt 80% nên khối lượng Sulfur tham gia phản ứng là: $\frac{80}{100}\times 32=25,6\left(g\right)$

$\Rightarrow$ Số mol Sulfur tham gia phản ứng là: $n_S=\frac{25,6}{32}=0,8\left(mol\right)$

PTHH:                          S + O₂ → SO₂

Tỉ lệ phản ứng:              1                  1

Đề bài:                          0,8 →          0,8 (mol)

Vậy khối lượng SO₂ thu được là: 0,8 ×64 = 51,2 (gam).

Câu 6: Nếu đốt 12,0 gam carbon trong khí oxygen dư thu được 39,6 gam CO₂ thì hiệu suất phản ứng là

A. 80%.                        

B. 85%.                        

C. 95%.                        

D. 90%..

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

$\begin{array}{l}{n}_C=\frac{12}{12}=1mol\\ n_{C{O}_2}=\frac{39,6}{44}=0,9mol\end{array}$

PTHH:                          C + O₂ → CO₂

Tỉ lệ phản ứng:              1                    1        

Đề bài:                          0,9         ←    0,9      (mol)

Hiệu suất phản ứng là $H=\frac{n_{Ctt}}{n_{Clt}}\times 100\%=\frac{0,9}{1}\times 100\%=90\%$

Xem thêm các bài viết về định nghĩa & khái niệm môn Hóa học hay, chi tiết khác:

• Dung môi là gì?

• Khối lượng mol là gì?

• Số Avogadro là gì?

• Thể tích mol chất khí là gì?

• Thang pH là gì?

• Phản ứng trao đổi là gì?

---