Bài toán hiệu suất phản ứng là dạng bài tập thường gặp trong chương trình hóa học các cấp, mời quý thầy cô giáo và các bạn học sinh cùng tham khảo về cách giải và phương pháp về dạng toán kiểu này nhé.!
1. KIẾN THỨC CẦN NHỚ
a] Các bài toán cho phản ứng hoàn toàn [hiệu suất đạt 100%] thì có ít nhất một chất tham gia phải hết.
b] Nếu hiệu suất H% < 100% thì lượng chất TG thực dùng nhiều hơn lượng lý thuyết [ tính theo ptpư ] còn lượng SP thu được bao giờ cũng nhỏ hơn lượng SP tính theo lý thuyết.
c] Công thức tính hiệu suất phản ứng :
* Theo một chất tham gia :
e] Hiệu suất quá trình gồm nhiều phản ứng nối tiếp:
H% = h1 x h2 x h3 x … hn x 100%
II- BÀI TẬP ÁP DỤNG
Đề thi vào 10 môn Hóa học Tỉnh Phú Yên
Đề thi HSG Hóa lớp 12 Tỉnh Quảng Bình 2017-2018
Tuyển tập đề thi HSG Hóa học 11
Chất dùng để bó bột khi gãy xương, làm phấn viết bảng, để đúc tượng?
Liên hệ: Facebook: Sinhh Quách
Fanpage: PageHoahocthcs
♥Cảm ơn bạn đã xem: Bài toán hiệu suất phản ứng
Bạn đang tìm kiếm công thức tính hiệu suất phản ứng hóa học? Bạn đang khó khăn khi giải bài toán tính hiệu suất phản ứng? Đừng lo tham khảo bài viết dưới đây sẽ giúp bạn nắm bắt được khái niệm hiệu suất, công thức và cách tính hiệu suất phản ứng hóa học. Ngoài ra còn một số bài tập tính hiệu suất phản ứng hóa học để các em nắm vững kiến thức hơn, dễ dàng giải những bài toán từ cơ bản đến nâng cao.
>>Xem thêm:
Khái niệm hiệu suất
Hiệu suất có thể đo được, nó giúp chúng ta tránh lãng phí vật liệu, năng lượng, nỗ lực và tiền bạc để làm một việc gì đó hay tạo ra kết quả mong muốn.
Tổng hợp công thức tính hiệu suất phản ứng hóa học
Công thức tổng quát
Công thức tính hiệu suất phản ứng = [khối lượng thực tế/ khối lượng lý thuyết] x 100
Trong đó:
- Khối lượng lý thuyết là lượng sản phẩm tối đa mà một phản ứng hóa học có thể tạo ra nó dựa trên phương trình hóa học. Trên thực tế, hầu hết những phản ứng đều không xảy ra hoàn toàn.
- Hiệu suất phản cứng 90% nghĩa là phản ứng năng suất 90%, 10% là nguyên liệu đã bị bỏ phí [chúng không phản ứng hoặc sản phẩm không thu lại hết]
Công thức tính hiệu suất của phản ứng hóa học
H = [số mol phản ứng x 100%]/ số mol ban đầu
Hoặc có thể tính theo khối lượng là:
H = [Khối lượng thu được thực tế x 100%]/ khối lượng thu được tính theo phương trình
Chú ý: Tính hiệu suất phản ứng theo số mol chất thiếu [ tức theo số mol nhỏ]
=] Từ công thức trên ta cũng có thể tính được
Nc = nApu = [nA ban đầu x H]/ 100
nA ban đầu cần dùng : nA ban đầu = [nC x 100]/H
Công thức tính khối lượng chất tham gia khi có hiệu suất
Bởi vì hiệu suất phản ứng nhỏ hơn 100%, nên lượng chất tham gia thực tế đem vào phản ứng phải hơn nhiều để bù cho sự hao hụt. Sauk hi ta tính khối lượng chất tham gia theo phương trình phản cứng, ta có khối lượng chất tham gia khi có hiệu suất như sau:
mtt = [mtt x 100] / H
Công thức tính khối lượng sản phẩm khi có hiệu suất
Bởi vì hiệu suất phản ứng nhỏ hơn 100%, nên lượng sản phẩm thực tế thu được cần phải nhỏ hơn nhiều sự hao hụt. Sauk hi ta tính khối lượng sản phẩm theo phương trình phản ứng, ta tính khối lượng sản phẩm khi có hiệu suất như sau:
mtt = [mtt x H] / 100
Ví dụ: Ta nung 0,2 mol CaCO3 thu được 0,12 mol CaO. Tính hiệu suất phản ứng hóa học xảy ra
Lời giải
CaCO3 → CaO + CO2
0,2 mol → 0,2 mol
Theo phản ứng ta có 0,2 mol CaCO3 tạo ra 0,2 mol CaO. Tuy nhiên theo thực tế đo được chỉ thu được 0,12 mol CaO
Như vậy đối với CaO lượng tính toán theo phản ứng là 0,2 [gọi là khối lượng theo lý thuyết] và lượng chắc chắn thu được là 0,12 [gọi là khối lượng thực tế].
=] Hiệu suất phản ứng H [%] = [thực tế/ lý thuyết] x 100
= [0,12/0,2] x 100
= 60%
Bài tập tính hiệu suất phản ứng hóa học có lời giải chi tiết
Bài tập 1: Tính khối lượng Na và thể tích khí CL2 cần dùng để điều chế 5,46g muối Clorua, nếu hiệu suất phản ứng là 70%
Lời giải
nNaCL = mNaCl / MNaCL
= 5,46/ 78 = 0,07 mol
Phương trình hóa học là: 2Na + Cl2 → 2NaCl [1]
Từ phương trình hóa học [1]
=> số mol Na = [0,07 x 100] / 70 = 0,1 mol
nCl2 = [0,07 x 100] / [2 x 70] = 0,05 mol
mNa = 0,1 x 23 = 2,3g
VCL2 = 0,05 x 22,4 = 1,12l
Bài tập 2: Cho 19,5g Zn phản ứng với 7L Clo thì thu được 36,72g ZnCl2. Tính hiệu suất phản ứng?
Lời giải
nZn = 20,5/ 65 = 0,3 mol
nCL2 = 7/22,4 = 0,3125 mol
nZnCl2 = 0,27 mol
Zn + CL2 → ZnCl2
Ta thấy nCl2 > so với Cl2 thì Zn là chất thiếu, nên sẽ tính theo Zn
Từ phương trình trên => nZn phản ứng = nZnCl2 = 0,27 mol
Hiệu suất phản ứng H = [0,27 x 100] / 0, 3 = 90%
Hy vọng những kiến thức trên sẽ thật sự hữu ích để giúp các bạn nhớ công thức, dễ dàng hình dung ra cách giải trong những bài toán phản ứng hóa học. Và đặc biệt để giải quyết những bài toán hóa học nâng cao nhanh chóng thì các em nhớ phải làm thật nhiều bài tập nhé.
1. Công thức tính hiệu suất của phản ứng hóa học
1.1 Công thức tính hiệu suất của phản ứng hóa học và ví dụ cụ thể
Cho phản ứng hóa học: A + B → C
Hiệu suất phản ứng:
H = số mol pứ . 100% / số mol ban đầu
hoặc cũng có thể tính theo khối lượng:
H = khối lượng thu được thực tế . 100% / khối lượng thu được tính theo phương trình
Lưu ý là tính hiệu suất theo số mol chất thiếu [theo số mol nhỏ]
Từ công thức cũng có thể tính được:
nC= nA pứ= [nA ban đầu. H]/100
nA ban đầu cần dùng: nA ban đầu= [nC.100]/H
1.2 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 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 khi có hiệu suất như sau:
1.3. 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 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:
Ví dụ cụ thể:
Nung 0,1 mol CaCO3thu được 0,08 mol CaO. Tính hiệu suất phản ứng hóa học xảy ra.
Trong bài này chúng ta có 2 cách để giải bài toán:
Cách 1:
CaCO3→ CaO + CO2
0,1 mol → 0,1 mol
Theo phản ứng ta có 0,1 mol CaCO3tạo 0,1 mol CaO. Tuy nhiên theo thực tế đo được chỉ thu được 0,08 mol CaO. Như vậy đối với CaO lượng tính toán theo phản ứng là 0,1 [gọi là khối lượng theo lý thuyết] và lượng chắc chắn thu được là 0,08 [gọi là lượng thực tế]. Hiệu suất phản ứng H[%] = [thực tế/lý thuyết]*100 = [0,08/0,1]*100 = 80%, tức là:
Cách 2:
CaCO3→ CaO + CO2
0,08 mol ← 0,08mol
Nhìn tỉ lệ mol trên phương trình nếu thu được 0,08 mol vôi sống CaO cần dùng 0,08 mol CaCO3.
Tuy nhiên đề bài cho là nung 0,1 mol CaCO3.
Tóm lại đối với CaCO3lượng tính toán theo phản ứng là 0,08 [gọi là lựong lý thuyết] và lượng chắc chắn cần phải có là 0,1 [gọi là lượng thực tế].
Hiệu suất phản ứng H= [lý thuyết/thực tế]*100 = [0,08/0,1]*100 = 80%
=> Vậy tóm lại khi tính hiệu xuất phản ứng thì chúng ta cần xác định xem mình dựa vào tác chất hay sản phẩm để có công thức phù hợp để tính.
+ Công thức tính hiệu suất:
Trong đó:
+ mtt: khối lượng thực tế
+ mlt: khối lượng tính theo lý thuyết
+ H: hiệu suất
+ Công thức tính khối lượng chất tham gia khi có hiệu suất:
+ Công thức tính khối lượng sản phẩm khi có hiệu suất:
2. Bài tập có lời giải
Câu 1:Cho luồng khí H2đi qua ống thủy tinh chứa 20 gam bột CuO ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng thu được 16,8 gam chất rắn. Hiệu suất của phản ứng là
Biết phương trình hóa học của phản ứng như sau:
A. 70%
B. 75%
C. 80%
D. 85%
Chọn C
Gọi a là số mol CuO phản ứng:
a ... a ... a ... a ... mol
Ta có nCuO bđ= 20 : 80 = 0,25 mol
→ nCuO dư= 0,25 – a mol
Theo đề bài, ta có:
mchất rắn= mCu+ mCuO dưhay 16,8 = 64a + 80.[0,25 – a]
→ a = 0,2 mol; mCuO pư= 0,2.80 = 16 gam.
Vậy hiệu suất phản ứng:
Câu 2:Trộn 10,8 g bột nhôm với bột lưu huỳnh dư. Cho hỗn hợp vào ống nghiệm và đun nóng để phản ứng xảy ra thu được 25,5 g Al2S3. Tính hiệu suất phản ứng ?
A. 85%
B. 80%
C. 90%
D. 92%
Đáp án A
Phương trình hóa học:
2 → 1 mol
0,4 → 0,2 [mol]
mAl2S3 lt= 0,2.150 = 30 g
Hiệu suất phản ứng là:
Câu 3:Một cơ sở sản xuất vôi tiến hành nung 4 tấn đá vôi [CaCO3] thì thu được 1,68 tấn vôi sống[CaO] và một lượng khí CO2. Tính hiệu suất của quá trình nung vôi.
A. 70%
B. 75%
C. 80%
D. 85%
Đáp án B
Phương trình hóa học:
Theo bài: 4 tấn → m tấn
Khối lượng CaO thu được theo lý thuyết:
Hiệu suất phản ứng là:
Câu 4:Cho 22,4 lít khí etilen C2H4[đktc] tác dụng với nước [dư] có axit sunfuric làm xúc tác, thu được 13,8 gam rược etylic C2H5OH. Tính hiệu suất phản ứng cộng nước của etilen.
A. 20%
B. 25%
C. 30%
D. 30,2%
Đáp án C
Phương trình hóa học:
Theo lý thuyết khối lượng rược etylic thu được: mC2H5OH lt= 1.46 = 46 g
Hiệu suất phản ứng là:
Câu 5:Điều chế khí oxi bằng cách nhiệt phân 1 mol KClO3thì thu được 43,2 g khí oxi và một lượng kali clorua [KCl]. Tính hiệu suất phản ứng?
A. 85%
B. 90%
C. 95%
D. 98%
Đáp án B
Phương trình hóa học:
Theo phương trình:
Khối lượng oxi thu được theo lý thuyết là: mO2 lt= 1,5.32 = 48 g
Hiệu suất phản ứng là:
Câu 6:Để điều chế được 8,775 gam muối natri clorua [NaCl] thì cần bao nhiêu gam Na? Biết hiệu suất phản ứng đạt 75%.
A. 2,3 gam.
B. 4,6 gam.
C. 3,2 gam.
D. 6,4 gam.
Đáp án B
Ta có: nNaCl= 8,775 : 58,5 = 0,15 mol
Phương trình hóa học:
2Na + Cl2→ 2NaCl
0,15 ← 0,15 mol
Khối lượng Na theo lý thuyết là: mNa lt= 0,15 .23 = 3,45 gam.
Do H = 75% nên khối lượng Na cần dùng là:
Câu 7:Tính thể tích C2H4[đktc] cần để điều chế được 6,9 gam rượu etylic. Biết hiệu suất phản ứng là 75%. Phản ứng theo sơ đồ: C2H4+ H2O C2H5OH.
A. 2,24 lít
B. 3,36 lít
C. 4,48 lít
D. 6,72 lít
Đáp án C
Phương trình hóa học:
Theo phương trình: nC2H4= 0,15 mol
VC2H4 tt= 0,2.22,4 = 4,48 lít
Câu 8:Cho 13,6 gam hỗn hợp X gồm axit axetic [CH3COOH] và rượu etylic [C2H5OH] được trộn theo tỉ lệ mol tương ứng là 3 : 2. Đun nóng X với H2SO4đặc một thời gian thu được m gam este CH3COOCH2CH3với hiệu suất phản ứng là 80%. Giá trị của m là
Biết phản ứng hóa học xảy ra như sau:
A. 7,04g.
B. 8,80g.
C. 10,56g.
D. 11,00g.
Đáp án A
Gọi số mol của CH3COOH là 3a mol → số mol của CH3CH2OH là 2a mol
mX= 13,6 gam → 60.3a + 46.2a = 13,6 → a = 0,05 mol
Phương trình hóa học:
0,15 → 0,1 → mol
Giả sử hiệu suất là 100% thì rượu etylic hết, nên số mol sản phẩm phản ứng tính theo số mol rượu etylic.
neste lt= nrượu= 0,1 mol
Số mol este thực tế đã dùng là:
→ meste tt= n.M = 0,08.88 = 7,04 gam.
Câu 9:Cho 6,4g Cu tác dụng với oxi không khí thu được 6,4g CuO. Hiệu suất phản ứng là
A. 100%.
B. 80%.
C. 70%.
D. 60%.
Đáp án B
nCu= 6,4 : 64 = 0,1 mol ;
2Cu + O22CuO
1 → 1 mol
0,1 → 0,1 mol
Hiệu suất phản ứng là :
→ mCuO lt= 0,1.80 = 8 gam
Câu 10:Cho phương trình:
Nhiệt phân 31,6 gam KMnO4, thu được V lít O2[đktc], biết hiệu suất phản ứng 80% . Giá trị của V là
A. 2,24 lít
B. 1,792 lít
C. 10,08 lít
D. 8,96 lít
Đáp án B