Tổng hợp 50+ Bài tập về hiệu suất phản ứng lớp 11 có đáp án

Tổng hợp 50 Bài tập về hiệu suất phản ứng lớp 11 có đáp án và hướng dẫn giải giúp các bạn nắm chắc kiến thức và đạt điểm cao môn Hóa học.

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

Hiệu suất phản ứng là cho biết mức độ phản ứng thực của chất tham gia phản ứng ở điều kiện thực tế. Nếu H = 100% thì phản ứng xảy ra hoàn toàn hoặc là 1 chất phản ứng hết và còn 1 chất dư. Nếu H < 100% thì phản ứng xảy ra không hoàn toàn và các chất tham gia phản ứng còn dư. 

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:

Trong đó

H: hiệu suất (%)

m_tt khối lượng thực tế (g)

m_lt khối lượng lý thuyết (tính theo phương trình) (g)

hoặc cũng có thể tính theo khối lượng:

H = khối lượng thu được thực tế x 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:

>>> Xem thêm: Công thức tính hiệu suất phản ứng và Bài tập có lời giải

2. Bài tập về hiệu suất phản ứng

Câu 1: Nung nóng 0,1 mol CaCO₃ thì ta thu được 0,08 mol CaO. Vậy, hãy 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 CaCO₃ tạo 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 ← 0,08 mol

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 CaCO₃ lượng 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%

Câu 2: Tính khối lượng Na và thể tích khí Cl₂ cần dùng để điều chế 4,68 gam muối Clorua, nếu hiệu suất phản ứng là 80%

Lời giải:

n NaCl = m NaCl/ M NaCl = 4,68/58,5 = 0,08 (mol)

Phương trình hóa học:

2Na + Cl₂ → 2NaCl

từ pt => số mol Na = 0,08*100/80 = 0,1 (mol)

n Cl₂ = (0,08*100)/2*80 = 0,05 (mol)

m Na = 0,1*23 = 2,3 (gam)

V Clo = 0,05*22,4 = 1,12 (lit)

Câu 3: Tính khối lượng gang có chứa 95% Fe sản xuất được từ 2,4 tấn quặng hematit (có chứa 85% Fe₂O₃) biết hiệu suất của toàn bộ quá trình là 80%.

Lời giải:

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra:

Fe₂O₃ + 3CO         2Fe + 3CO₂↑

Khối lượng Fe₂O₃ có trong 2,4 tấn quặng hemantit là:

mFe₂O₃ = 2,4/100%.%Fe₂O₃ =  2,2.100%. 85% = 2,04 tấn

Theo phương trình phản ứng hóa học tính lượng Fe thu được theo lí thuyết:

mFe lí thuyết = mFe₂O₃/160 ×112 = 2,04 . 112 /160 = 1,428 tấn

Vì hiệu suất của quá trình là 80%

=> Lượng Fe thu được theo thực tế:

mFe thực tế = mFe lí thuyết/100% × %H = 1,428 .80/100 = 1,1424 tấn

Vì gang chứa 95% Fe => khối lượng gang m_gang= mFe thực tế/ 95%.100% = 1,1424 . 100 / 95 = 1,2 tấn

Câu 4: Cho 19,5 gam Zn phản ứng với 7 (l) clo thì thu được 36,72 gam ZnCl₂. Tính hiệu suất của phản ứng?

Lời giải:

n Zn = 19,5/65 = 0,3 (mol)

n Cl₂ = 7/22,4 = 0,3125 (mol)

n ZnCl₂ = 0,27 (mol)

Zn + Cl₂ → ZnCl2

Ta thấy:

n Cl₂ > n Zn => so với Cl₂ thì Zn là chất thiếu, cho nên ta sẽ tính theo Zn.

Từ phương trình => n Zn phản ứng = n ZnCl₂ = 0,27 (mol)

Hiệu suất phản ứng: H = số mol Zn phản ứng *100/số mol Zn ban đầu

= 0,27 * 100/0,3 = 90%

Câu 5: Nung 4,9 g Kali clorat KClO₃ có xúc tác thu được 2,5 g Kali clorua KCl và khí oxi. Tính hiệu suất của phản ứng.

Lời giải:

Vì không biết phản ứng có xảy ra hết hay không nên ta sẽ tính các thông số dựa theo sản phẩm thu được.

nKCl = 2,5/74,5 = 0,034 mol

Phương trình phản ứng:

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

Từ phương trình, ta có nKClO₃ phản ứng = nKCl = 0,034 mol

Vậy hiệu suất phản ứng được xác định là:

H = 4,165/4,9 x 100% = 85%

Như vậy, qua bài viết chúng tôi đã giải đáp câu hỏi bài tập về hiệu suất phản ứng lớp 11 và cung cấp kiến thức về hiệu suất phản ứng. Hy vọng những thông tin trên sẽ giúp ích trong học tập, chúc bạn học tốt!