1. Phải dùng bao nhiêu lít khí nitrogen và bao nhiêu lít khí hydrogen để điều chế 8,5 gam NH? Biết rằng hiệu suất của phản ứng là 75%.2.Tính thể tích N2 và H2 (ở điều kiện tiêu chuẩn) đủ để điều chế 34 gam NH3. Biết hiệu suất phản

1. Để điều chế 8,5 gam NH (amoniac), chúng ta trước tiên sẽ tính số mol của NH. Số mol được tính bằng công thức:

Số mol = Khối lượng / Khối lượng mol.

Khối lượng mol của NH là 14 + 1 = 15 g/mol.

Số mol của NH = 8,5 g / 15 g/mol = 0,567 mol.

Phản ứng điều chế NH từ N2 và H2 được biểu diễn như sau:

N2 + 3H2 → 2NH.

Từ phương trình trên, ta thấy rằng 1 mol N2 phản ứng với 3 mol H2 để tạo ra 2 mol NH. Do đó, số mol N2 và H2 cần thiết để tạo ra 0,567 mol NH sẽ được tính như sau:

- Số mol N2 cần thiết = (1/2) * 0,567 mol = 0,2835 mol.
- Số mol H2 cần thiết = (3/2) * 0,567 mol = 0,8505 mol.

Tuy nhiên, vì phản ứng có hiệu suất 75%, nên số mol N2 và H2 thực tế cần thiết để điều chế NH sẽ lớn hơn:

- Số mol N2 thực tế cần thiết = 0,2835 mol / 0,75 = 0,378 mol.
- Số mol H2 thực tế cần thiết = 0,8505 mol / 0,75 = 1,134 mol.

Để chuyển đổi sang thể tích ở điều kiện tiêu chuẩn, ta sử dụng công thức V = nRT/P, với R = 0,0821 L·atm/K·mol và P = 1 atm.

Ở điều kiện tiêu chuẩn (0 độ C, 1 atm), 1 mol khí chiếm thể tích 22,4 L.

- Thể tích N2 cần thiết = 0,378 mol * 22,4 L/mol = 8,46 L.
- Thể tích H2 cần thiết = 1,134 mol * 22,4 L/mol = 25,4 L.

2. Để tính thể tích của N2 và H2 cần thiết để điều chế 34 gam NH3, trước tiên ta tính số mol của NH3.

Khối lượng mol của NH3 là 14 + 3 = 17 g/mol.

Số mol của NH3 = 34 g / 17 g/mol = 2 mol.

Phản ứng để điều chế NH3 từ N2 và H2 được biểu diễn như sau:

N2 + 3H2 → 2NH3.

Từ phương trình trên, ta thấy rằng 1 mol N2 phản ứng với 3 mol H2 để tạo ra 2 mol NH3.

Do đó, số mol N2 và H2 cần thiết để tạo ra 2 mol NH3 sẽ là:

- Số mol N2 cần thiết = (1/2) * 2 mol = 1 mol.
- Số mol H2 cần thiết = (3/2) * 2 mol = 3 mol.

Tuy nhiên, vì hiệu suất của phản ứng là 70%, nên số mol N2 và H2 thực tế cần thiết sẽ lớn hơn:

- Số mol N2 thực tế cần thiết = 1 mol / 0,7 = 1,4286 mol.
- Số mol H2 thực tế cần thiết = 3 mol / 0,7 = 4,2857 mol.

Chuyển đổi sang thể tích ở điều kiện tiêu chuẩn:

- Thể tích N2 cần thiết = 1,4286 mol * 22,4 L/mol = 32 L.
- Thể tích H2 cần thiết = 4,2857 mol * 22,4 L/mol = 96 L.

3. Để tính khối lượng hỗn hợp X (gồm NH4Cl và (NH4)2SO4), ta biết rằng khi cho hỗn hợp tác dụng với Ba(OH)2, sẽ hình thành kết tủa BaSO4 và thoát ra khí NH3.

Từ dữ liệu bài toán, ta có:

- Khối lượng kết tủa BaSO4 = 4,66 g.

Khối lượng mol của BaSO4 là: 137 + 32 + 4 * 16 = 233 g/mol.

Số mol BaSO4 = 4,66 g / 233 g/mol ≈ 0,02 mol.

Theo phương trình phản ứng:
NH4Cl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2H2O + NH3
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2NH3 + 2H2O.

Từ số mol BaSO4, chúng ta có 1 mol (NH4)2SO4 tạo ra 1 mol BaSO4 cho nên số mol (NH4)2SO4 là 0,02 mol.

Khối lượng (NH4)2SO4 = 0,02 mol (214 + 32 + 8) = 0,02 mol * 68 g/mol = 1,36 g.

Đối với NH4Cl, phương trình phản ứng tạo ra khí NH3 từ NH4Cl mỗi mol dẫn đến 1 mol NH3. Chúng ta không có thông tin số mol khí NH3 thoát ra, nhưng biết rằng H2SO4 có lượng lớn hơn so với NH4Cl.

Để tính khối lượng hỗn hợp X, cần biết rằng tỷ lệ giữa (NH4)2SO4 và NH4Cl có thể sẽ được chất cần tính. Ta cần thông tin thêm về khối lượng hoặc số mol khí NH3 thoát ra trong khâu này để tính chính xác hơn khối lượng của X.

Tuy nhiên, với dữ liệu đã cho, khối lượng hỗn hợp X sẽ là tổng khối lượng của NH4Cl và (NH4)2SO4 đã sử dụng.