gồm phương pháp giải chi tiết, bài tập minh họa có lời giải và bài tập tự luyện sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Tính hiệu suất phản ứng và cách giải bài tập. Mời các bạn đón xem:
Tính hiệu suất phản ứng và cách giải bài tập
- 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 [mlt]
- Bước 3: Dựa vào giả thiết tính khối lượng thực tế thu được [mtt]
- Bước 4: Tính hiệu suất
Công thức tính hiệu suất: H = mttmlt.100%
Trong đó:
+ mtt là khối lượng thực tế [g]
+ mlt là khối lượng tính theo lí thuyết [g]
+ H là hiệu suất [%]
Công thức tính khối lượng chất tham gia khi có hiệu suất là: mtt = mlt.100H [g]
Công thức tính khối lượng sản phẩm khi có hiệu suất: mtt = mlt.H100 [g]
- Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Người ta nung 15 g CaCO3 thu được 6,72 g CaO và một lượng khí CO2. Tính hiệu suất phản ứng.
Hướng dẫn giải
nCaCO3\= 0,15 mol, nCaO = 0,12 mol
Phương trình phản ứng:
CaCO3 →to CaO + CO2
0,15 → 0,15 [mol]
Khối lượng CaO thu được theo lý thuyết là mlt = mCaO = 0,15. 56 = 8,4 g
Hiệu suất phản ứng là H = mttmlt.100% \= 6,728,4.100% \= 80%
Ví dụ 2: Trộn 5,4 g bột nhôm với bột lưu huỳnh dư. Cho hỗn hợp vào ống nghiệm và đun nóng để phản ứng xảy ra thu được 12,75 g Al2S3. Tính hiệu suất phản ứng?
Hướng dẫn giải
Có nAl = 0,2 mol
Phương trình hóa học:
2Al + 3S → Al2S32 → 1 mol0,2 → 0,1 mol
mAl2S3[lt]\= 0,1.150 = 15 g
Hiệu suất phản ứng là: H = mttmlt.100%=12,7515.100% \= 85%
Ví dụ 3: Để điều chế 5,85 g NaCl thì cần bao nhiêu g Na và bao nhiêu lít Cl2 [đktc].
Biết H = 80%.
Hướng dẫn giải
Có nNaCl = 0,1 mol
Phương trình phản ứng là:
2Na + Cl2→ 2NaCl 2 1 mol0,1 0,05 mol
Khối lượng Na và 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%, thì khối lượng của Na và thể tích của Cl2 là
mNa = 2,3.10080\= 2,875 g, VCl2\= 1,12.10080\= 1,4 lít.
- Bài tập tự luyện
Câu 1: Tính thể tích C2H4 [đktc] cần để điều chế được 13,8 gam rượu etylic. Biết hiệu suất phản ứng là 60%. Phản ứng theo sơ đồ: C2H4 + H2O → C2H5OH
- 11,2 lít
- 22,4 lít
- 33,6 lít
- 44,8 lít
Đáp án: Chọn A
nC2H5OH\= 0,3 mol
Phương trình hóa học:
C2H4 + H2O →toC2H5OH1 1 mol0,3 ← 0,3 mol
Theo phương trình: nC2H4 \= 0,3 mol
Do H = 60% nên nC2H4 [tt]\= 0,3.10060 \= 0,5 mol
VC2H4 [tt] \= 0,5.22,4 = 11,2 lít
Câu 2: Chọn đáp án đúng:
Công thức tính hiệu suất là
- H = mlt.mtt.100%
- H = mlt.100%
- H =mttmlt.100%
- H=mltmtt.100%
Đáp án: Chọn C
Câu 3: Cho 13 gam Zn phản ứng với 8,96 [lít] clo thì thu được 30,6 gam ZnCl2. Tính hiệu suất của phản ứng?
- 80%
- 75%
- 70%
- 65%
Đáp án: Chọn B
nZn \= 13 : 65 = 0,3 [mol]
\= 8,96 : 22,4 = 0,4 [mol]
Zn + Cl2 → ZnCl2
Ta thấy:
nZn1\= 0,3 < nCl21\= 0,4 suy ra sau phản ứng Zn hết, Cl2 dư, nên ta sẽ tính theo Zn.
Suy ra số mol của ZnCl2 = 0,3 mol suy ra khối lượng ZnCl2 [lt] = 40,8 g
Vậy hiệu suất phản ứng là: H = mttmlt.100%=30,640,8.100%\= 75%
Câu 4: Cho phương trình phản ứng:
2KMnO4 →to K2MnO4 + MnO2 + O2
Nhiệt phân 15,8 g KMnO4, thu được V lít O2 [đktc], biết hiệu suất phản ứng 75%. Giá trị của V là
- 0,84 lít
- 0,12 lít
- 0,36 lít
- 1,79 lít
Đáp án: Chọn A
Số mol KMnO4 là 0,1 mol
2KMnO4→to K2MnO4+ MnO2+ O20,1 0,05 mol
Vì H = 75% suy ra số mol O2 thực tế là: 0,05.75100 \= 0,0375 mol
Vậy giá trị của V là: V = 0,0375.22,4 = 0,84 lít
Câu 5: Cho 9,6g Cu tác dụng với oxi thu được 10,8g CuO. Hiệu suất phản ứng là
- 60%
- 70%
- 80%
- 90%
Đáp án: Chọn D
Số mol của Cu là: nCu = 0,15 mol
2Cu + O2→to 2CuO0,15 0,15 mol
Có mCuO[lt] = 0,15.80 = 12 g
Vậy hiệu suất là H = \= 90%
Câu 6: Nung nóng KNO3, chất này bị phân hủy tạo thành KNO2 và O2. Biết hiệu suất phản ứng H = 80%. Tính khối lượng KNO3 cần dùng để điều chế 0,64 g O2.
- 4,04 g
- 5,05 g
- 6,06 g
- 7,07 g
Đáp án: Chọn B
Số mol O2 là 0,02 mol
2KNO3→to 2KNO2+ O20,04 0,02 mol
Khối lượng KNO3 theo lý thuyết là: 0,04.101 = 4,04 g
Khối lượng KNO3 thực tế cần dùng là: 4,04.10080\= 5,05 g
Câu 7: Chọn đáp án sai:
- Công thức tính hiệu suất: H =mttmlt.100%
- Công thức tính khối lượng chất tham gia khi biết hiệu suất là: mtt = mlt.100H
- Công thức tính khối lượng sản phẩm khi có hiệu suất: mtt = mlt.H100
- Công thức tính khối lượng chất tham gia khi biết hiệu suất là: mtt = mlt.H.100
Đáp án: Chọn D
Câu 8: Cho phương trình phản ứng: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Biết rằng khi cho 8,4 g Mg tác dụng với dung dịch HCl thì thu được 23,275 g MgCl2. Tính hiệu suất phản ứng