Trong quá trình tổng hợp nitric acid, có giai đoạn đốt cháy NH3 bằng O2 có xúc tác

Trang trước Trang sau

Bài 19.24 trang 57 SGK Hóa học 10: Trong quá trình tổng hợp nitric acid, có giai đoạn đốt cháy NH₃ bằng O₂ có xúc tác. Phản ứng xảy ra trong pha khí như sau:

4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

Trong một thí nghiệm, cho vào bình phản ứng (bình kín) 560 mL khí NH₃và 672 mL khí O2 (có xúc tác, các thể tích khí đo ở đktc). Sau khi thực hiện phản ứng 2,5 giờ, thấy có 0,432 g nước tạo thành.

a) Viết biểu thức tính tốc độ trung bình của phản ứng theo các chất tham gia và chất tạo thành trong phản ứng.

b) Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo đơn vị mol/h

c) Tính số mol NH₃ và O₂ sau 2,5 giờ.

Lời giải:

a) Biểu thức tính tốc độ phản ứng trung bình:

$v = - \frac{Δ C_{N H_{3}}}{4. Δ t} = - \frac{Δ C_{O_{2}}}{5. Δ t} = \frac{Δ C_{N O}}{4. Δ t} = \frac{Δ C_{H_{2} O}}{6. Δ t}$

b) Trong bình kín, tỉ lệ về nồng độ cũng chính là tỉ lệ về số mol. Do đó, tốc độ phản ứng có thể tính thông qua công thức:

$v = - \frac{Δ n_{N H_{3}}}{4. Δ t} = - \frac{Δ n_{O_{2}}}{5. Δ t} = \frac{Δ n_{N O}}{4. Δ t} = \frac{Δ n_{H_{2} O}}{6. Δ t}$

Ta có: $n_{H_{2} O}$ = 0,024 mol.

Tốc độ trung bình của phản ứng: $v = \frac{n_{H_{2} O}}{6. Δ t} = \frac{0, 0240 - 0}{6. (2, 5 - 0)} = 1, {6.10}^{- 3} (m o l / h)$

c) Ta có: số mol NH₃ ban đầu là 0,025; số mol O₂ ban đầu là 0,03 mol.

$v = - \frac{Δ n_{N H_{3}}}{4. Δ t} = - \frac{Δ n_{O_{2}}}{5. Δ t} = 1, {6.10}^{- 3} (m o l / h)$

⇒ Sau 2,5 giờ, số mol NH₃còn lại là 9.10-3 mol; số mol O₂ còn lại là 0,01 mol.

Xem thêm các bài giải sách bài tập Hóa học lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 Kết nối tri thức khác