Hiệu suất là gì? Công thức tính hiệu suất phản ứng là gì? Phương pháp tính nhanh hiệu suất? Toàn bộ thắc mắc này sẽ tiến hành trả lời trong tài liệu được VnDoc share tiếp sau đây. Cũng như tìm thấy những nội dung ví dụ, bài tập hiệu suất kèm theo. Về sau mời những người tìm hiểu thêm.

• Những công thức hóa học lớp 9 Không thiếu thốn nhất
• Chuỗi phản ứng hóa học hữu cơ lớp 9 Có đáp án
• Hóa học lớp 9: Nhận ra – Phân biệt những chất
• Chuỗi phản ứng Hóa học vô cơ lớp 9

1. Hiệu suất là gì?

Hiệu suất (thường rất có thể đo được) là kỹ năng tránh lãng phí vật liệu, tích điện, nỗ lực, tiền nong và thời hạn để làm một việc gì đó hay tiết ra thành quả mong muốn. Nói chung, đó là kỹ năng làm tốt một việc mà không hề có lãng phí.

Trong nhiều thuật ngữ toán học và khoa học, nó là thước đo mức độ mà nguồn vào cũng rất được dùng cho một mục tiêu, nhiệm vụ, tác dụng được yêu cầu (đầu ra). Nó thường quan trọng đặc biệt bao gồm tất cả những kỹ năng của một ứng dụng rõ ràng nỗ lực để sinh sản ra một thành quả rõ ràng với một số trong những tiền tối thiểu hay số lượng chất thải, ngân sách, nỗ lực không quan trọng. Hiệu suất cao nhắc đến rất không giống nhau nguồn vào và đầu ra trong nghành nghề và những ngành công nghiệp không giống nhau.

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

2.1 Công thức tính hiệu suất của phản ứng hóa học và ví dụ rõ ràng

Cho phản ứng hóa học: A + B → C

Hiệu suất phản ứng:

H = số mol pứ . 100% / số mol lúc đầu

hoặc cũng rất có thể tính theo khối lượng:

H = khối lượng thu được thực tiễn . 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 rất có thể tính được:

nC = nA pứ = (nA lúc đầu . H)/100

nA lúc đầu nhớ dùng: nA lúc đầu = (nC.100)/H

2.2 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 tiễn đem vào phản ứng phải hơn nhiều để bù vào sự hao hụt. Sau thời điểm tính khối lượng chất tham gia theo phương trình phản ứng, ta có khối lượng chất tham gia khi có hiệu suất như sau:

2.3. Công thức tính khối lượng thành phầm khi có hiệu suất

Do hiệu suất phản ứng nhỏ hơn 100%, nên lượng thành phầm thực tiễn thu được phải nhỏ hơn nhiều sự hao hụt. Sau thời điểm khối lượng thành phầm theo phương trình phản ứng, ta tính khối lượng thành phầm khi có hiệu suất như sau:

Hướng dẫn giải cụ thể bài tập

Trong bài này mọi người có 2 phương pháp 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 tiễn đo được chỉ thu được 0,08 mol CaO. Như vậy so với CaO lượng tính toán theo phản ứng là 0,1 (gọi là khối lượng theo lý thuyết) và lượng chắc chắn là thu được là 0,08 (gọi là lượng thực tiễn). Hiệu suất phản ứng H(%) = (thực tiễn/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 thành phần mol trên phương trình nếu thu được 0,08 mol vôi sống CaO nhớ dùng 0,08 mol CaCO3.

Tuy nhiên đề bài nghĩ rằng nung 0,1 mol CaCO3.

Vậy là so với CaCO3 lượng tính toán theo phản ứng là 0,08 (gọi là lựong lý thuyết) và lượng chắc chắn là luôn phải có là 0,1 (gọi là lượng thực tiễn).

Hiệu suất phản ứng H = (lý thuyết/ thực tiễn).100 = (0,08/0,1).100 = 80%

Vậy vậy là khi tính hiệu xuất phản ứng thì mọi người cần xác định xem mình phụ thuộc vào tác chất hay thành phầm để làm được công thức thích hợp để tính.

+ Nếu phụ thuộc vào thành phầm thì công thức: H = (thực tiễn/ lý thuyết).100

+ Nếu phụ thuộc vào tác chất thì công thức: H = (lý thuyết/ thực tiễn).100

Theo kinh nghiệm của tôi với những bài tập tính toán hiệu suất phản ứng, khi làm bài không để ý đến thực tiễn, lý thuyết gì cả. Cứ triển khai tính toán thông thường, phụ thuộc vào tác chất hay thành phầm tùy ý, tiếp theo so sánh lượng ở đề bài cho xem giá trị nào lớn, giá trị nào nhỏ.

Hiệu suất = (giá trị nhỏ/ giá trị lớn).100

Hướng dẫn giải cụ thể bài tập

Ta có sơ đồ phản ứng: FeS2 → H = 90% → 2H2SO4

Theo lý thuyết: 120 196

Phản ứng: 60 ← 98 tấn

Ta có vì hiệu suất điều chế H2SO4 là 90% => mFeS2 thực tiễn = 60/90% = 200/3 tấn

Vì quặng chứa 95% FeS2 => mquặng = 200/3.100/95 = 70,18 tấn

Hướng dẫn giải cụ thể bài tập

Ta có theo đầu bài vì số mol ancol to hơn số mol 2 axit nên ancol dư.

nancol phản ứng = 2.naxit= 0,1 mol.

Vận dụng định luật bảo toàn khối lượng có:

mancol + maxit = meste + mnước

= 0,1.46 + 5,3 = meste + 0,1.18

=> meste = 8,10 gam

Vì hiệu suất của những phản ứng este hoá đều bằng 80%

Nên meste thu được = 8,10.85/100= 6,885 gam.

Hướng dẫn giải cụ thể bài tập

Phương trình phản ứng hóa học xẩy 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 phuong trình phản ứng hóa học tính lượng Fe thu được theo lí thuyết:

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

Vì hiệu suất của quy trình là 80%

=> Lượng Fe thu được theo thực tiễn:

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

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

3. Bài tập ví dụ tính hiệu suất phản ứng trong Hóa học

Hướng dẫn giải cụ thể bài tập

nNaCl = mNaCl/ MNaCl = 4,68/58,5 = 0,08 (mol)

Phương trình hóa học:

2Na + Cl2 → 2NaCl (1)

Từ phương trình hóa học (1) => số mol Na = 0,08.100/80 = 0,1 (mol)

n Cl2 = (0,08.100)/2*80 = 0,05 (mol)

mNa = 0,1.23 = 2,3 (gam)

VCl2 = 0,05.22,4 = 1,12 (lit)

Hướng dẫn giải cụ thể bài tập

nZn = 19,5/65 = 0,3 (mol)

nCl2 = 7/22,4 = 0,3125 (mol)

nZnCl2 = 0,27 (mol)

Phương trình hóa học

Zn + Cl2 → ZnCl2

Ta thấy:

nCl2 > nZn => so với Cl2 thì Zn là chất thiếu, 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 lúc đầu

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

Hướng tư duy:

Đề cho hai số liệu chất tham gia và thành phầm. Do thành phầm là chất thu được còn lượng chất tham gia không biết phản ứng có hết không nên tính toán ta phụ thuộc vào thành phầm.

Từ mKCl → tính được nKCl → tính nKClO3 (theo phương trình) → tính mKClO3 (thực tiễn phản ứng)

Còn m đề bài nghĩ rằng lượng lý thuyết => Tính H% theo công thức

Hướng dẫn giải cụ thể bài tập

nKCl = 2,5/74,5 = 0,034 mol

2KClO3 2KCl + 3O2

2 2 3

0,034 0,034

Khối lượng KClO3 thực tiễn phả ứng:

mKClO3 = nKClO3.MKClO3 = 0,034.1225 = 4,165 gam

Hiệu suất phản ứng:

H = 4,165/4,9.100% = 85%

Hướng dẫn giải cụ thể bài tập

nNaCl = 0,15 mol

Phương trình phản ứng

2Na + Cl2 2NaCl

2 1 2

0,15 0,075 0,15

Khối lượng Na và thể tích khí clo theo lý thuyết:

mNa lý thuyết = nNa.MNa = 0,15.23 = 3,45 (gam)

VCl2 = nCl2.22,4 = 0,075.22,4 = 1,68 lít

Khi có H = 75%, khối lượng Na và thể tích khí clo thực tiễn là:

Hướng dẫn giải cụ thể bài tập

Ta có: nCH3COOH = 12/60 = 0, 2(mol) và nC2H5OH = 13,8/46 = 0, 3( mol) > 0,2

⇒ Hiệu suất tính theo số mol axit phản ứng:

CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O

0,2 => 0,2 => 0,2

Từ (*) ⇒ meste = 0,2 x 88 = 17,6 (gam)

Vậy H = 11/17,6 x 100% = 62,5%

Hướng dẫn giải cụ thể bài tập

nC2H5OH = (20.0,92.0,8)/46 = 0,32 mol; nCH3COOH = 0,3 mol;

nCH3COOCH3 = 21,12/88 = 0,14 mol

Phương trình phản ứng :

CH3COOH + C2H5OH → CH3COOCH3 + H2O(1)

mol: 0,24 ← 0,24 ← 0,24

Lúc đầu số mol ancol nhiều hơn thế số mol axit nên từ (1) suy ra ancol dư, hiệu suất phản ứng tính theo axit.

Theo (1) số mol axit và ancol tham gia phản ứng là 0,24 mol. Vậy hiệu suất phản ứng là :

H = 0,24/0,3 x 100 = 80%.

Hướng dẫn giải cụ thể bài tập

Gọi x, y là thể tích H2, Cl2

Trong hỗn hợp X lúc đầu

=> x + y = 12

Gọi a là thể tích phản ứng:

H2 + Cl2 → 2 HCl

a-a-2a

Phản ứng không thay đổi thể tích

=> Hỗn hợp Y sau phản ứng vẫn rất có thể tích = 12 lít

=> VHCl = 2a = 12.0,3 => a = 1,8

Thể tích Cl2 sau phàn ứng = y – a = 0,8y

=> y = 4a = 7,2

=> x = 4,8

=> Nếu phản ứng trọn vẹn ==> H2 hết

=> Hiệu suất so với H2 = 1,8.100/4,8 = 37,5%

4. Bài tập tập luyện

Câu 1. Nung 4,9 gam KClO3 có xúc tác thu được 2,5 gam KCl và chất khí

a) Viết phương trình phản ứng

b) Tính hiệu suất của phản ứng?

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

nKClO3 = 4,9/122,5 = 0,04 (mol)

nKCl = 2,5/74,5 = 0,034 (mol)

2KClO3 2KCl + 3O2 (1)

Theo phương trình phản ứng (1) nKClO3(pư) = nKCl = 0,034 (mol)

Hiệu suất phản ứng là

0,034/0,04.100% = 83,89%

Theo (1) nO2 = 3/2nKCl = 0,051 (mol)

=> VO2 = 0,051.22,4 = 1,1424 (l)

Câu 2. Để điều chế 8,775 gam muối Natri clorua (NaCl) thì hãy số gam Natri là? Biết hiệu suất bằng 75%.

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

Phương trình hóa học

2Na + Cl2 → 2NaCl

nNaCl = 8,775/58,5 = 0,15 (mol)

Nếu hiệu suất là 100% thì nNaCl = 0,15.75/100 = 0,2(mol)

Theo phương trình hóa học: nNa = nNaCl = 0,2 mol

→ mNa = 0,2.23 = 4,6 (g)

Theo phương trình hóa học: nCl2 =1/2nNaCl = 0,1 mol

→ VCl2 = 0,1.22,4 = 2,24 (l)

Câu 3. 280 kg đá vôi chứa 25% tập chất thì rất có thể điều chế được bao nhiêu kg vôi sống, nếu hiệu suất phản ứng là 80%.

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

Do đá vôi chứ 25% tạp chất nên khối lượng đá vôi là: mCaCO3 = 280.75% = 210 kg

CaCO3 → CaO + CO2

100 g 56 g

210 kg x kg

Khối lượng CaO lí thuyết thu được theo phương trình là:

x = 210.56/100 = 117,6 kg

Do hiệu suất là H = 80% nên khối lượng CaO thực tiễn thu được là:

mCaO thực tiễn = mCaO (LT).80% = 117,6.80% = 94,08 kg

Câu 4. Cho 21,75g MnO2 tác dụng hết axit HCl đặc

a) Tính V của Cl2 tạo thành ở đktc, H = 80%

b) Clo ở trên tác dụng hết với Fe (đun nóng). Tính lượng muối tạo thành

c) Xác định M (hóa trị 2) biết clo tác dụng vừa đủ 4,8g kim loại M

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

Phương trình hóa học

MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Ta có:

nCl2 lt = nMnO2 = 21,75/(55 +16.2) = 0,25 mol

=> nCl2 = 0,25.80% = 0,2 mol

=> VCl2 = 0,2.22,4 = 4,48 lít

Phương trình hóa học:

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

=> nFeCl3 = 2/3nCl2 = 0,4/3 mol

=> mFeCl3 = 0,4/3.(56 + 35,5.3) = 21,67 gam

M + Cl2 → MCl2

=> nM = nCl2 = 0,2 mol

=> MM = 4,8/0,2 = 24

Vậy M là Mg

Câu 5. Triển khai tổng hợp amoniac từ N2 + 3H2 ⇔ 2NH3. Nồng độ lúc đầu những chất: [N2] = 2M, [H2] = 2,4 M. Khi phản ứng đạt cân bằng [NH3] = 0,4 M. Hiệu suất phản ứng tổng hợp

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

Phương trình hóa học: N2 + 3H2 ⇔ 2NH3

Lúc đầu: 1mol/l 2,4 mol.l

Cân bằng 0,6 mol/l 0,4 mol/lit

Theo phương trình hóa học thì 1 mol N2 cần 3 mol H2. Ở đây chỉ có một,2 mol H2, vì H2 thiếu nên tác dụng hết.

Hiệu suất phải tính theo lượng chất tác dụng hết.

Số mol H2 đã tác dụng là 0,6 mol.

Vậy H = (0,6 : 2,4). 100 = 25%

Câu 6. Khối lượng este metyl metacrylat thu được là bao nhiêu khi đun nóng 215 gam axit metacrylic với 100 gam ancol metylic, giả thiết hiệu suất phản ứng este hóa đạt 70%

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

Ts có n(Axit)= 215/86 = 2,5 mol

n(ancol) = 100/32

Xét tỉ lệ thành phần số mol giữa axit và ancol thì ancol dư do đó Phản ứng tính theo số mol axit.

Phương trình hóa học

CH2=C(CH3)-COOH + CH3OH → CH2=C(CH3)-COOCH3 + H2O.

Với H = 60%

→ n(este) = 2.5.60% = 1,5.

Khối lượng este là: m(este) = 1,5.100 = 150 gam

Câu 7. Lên men trọn vẹn m gam glucozơ thành ancol etylic. Toàn bộ khí CO2 sinh ra trong quy trình này được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư tiết ra 50 gam kết tủa. Nếu hiệu suất của quy trình lên men là 75% thì giá trị của m là:

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

nkết tủa = 0,5 mol

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 (1)

0,25 ← 0,5

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (2)

0,5 ← 0,5

=> mglucozo (thực tiễn) = 0,25.180 = 45 gam

H = 75% => mglucozo(lúc đầu) = 45.100/75 = 60 gam

Câu 8. Từ 3 tấn quặng pirit (chứa 585 FeS2 về khối lượng, phần để lại là những tập chất trơ) điều chế được bao nhiêu tấn dung dịch H2SO4 98%, hiệu suất chung của có quy trình điều chế là 70%.

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

Phương trình phản ứng hóa học xẩy ra

4 FeS2 + 11O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2

SO2+ 1/2 O2→ SO3

SO3 + H2O → H2SO4

mFeS2 = 0,58. 3=1,74(tấn)

m(H2SO4, lí thuyết)= (98.1,74)/ 480 = 0,35525 (tấn)

Vì hiệu suất quy trình điều chế là 70%

Khối lượng H2SO4 thực tiễn thu được là:

mH2SO4(TT) = 0,35525.70% = 0,248675 (tấn)

Khối lượng dung dịch H2SO4 98% là

=> mddH2SO4 = (0,248675.100)/98 = 0,25375(tấn) = 253,75 (kg)

Câu 9. Nung 100 kg CaCO3 thì thu được 47,6kg CaO. Tính hiệu suất của phản ứng.

Biết phản ứng xẩy ra như sau: CaCO3 → CaO + CO2

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

Phương trình hóa học xẩy ra như sau là :

CaCO3 → CaO + CO2

100 g ⟶ 56 g

100 kg ⟶ 5 kg

Hiệu suất của phản ứng là: H= 47,6 .100/56 = 85%

Vậy hiệu suất của phản ứng là 85 %

Câu 10. Nung nóng kali nitrat KNO3, chất này bị phân hủy tạo thành kali nitrit KNO2 và O2. Tính khối lượng KNO3 nhớ dùng để điều chế được 2,4 gam O2. Biết hiệu suất phản ứng đạt 85%.

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

Số mol O2 bằng 2,4 : 32 = 0,075 mol

Phương trình phản ứng hóa học xẩy ra

2KNO3→ 2KNO2 + O2

2 → 1 mol

0,15 → 0,075 mol

Khối lượng KNO3 theo lý thuyết là: mlt = 0,15.101 = 15,15 gam

Vì hiệu suất phản ứng là 85% nên

Khối lượng KNO3 thực tiễn nhớ dùng là: mtt = 15,15.100/85 = 17,8%

Câu 11. Cho luồng khí H2 đi 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 bao nhiêu. Biết phương trình hóa học của phản ứng như sau:

CuO + H2 → Cu + H2O

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

Phương trình hóa học của phản ứng:

CuO + H2 → Cu + H2O

Gọi số mol của H2 là a ta có: nH2O = nH2 = a (mol)

Bảo toàn khối lượng:

20 + 2 a = 16,8 + 18 a

=> a = 0,2(mol)

nCuO pư = nH2 = 0,2(mol)

Vậy : H = 0,2.80/20 .100% = 80%

Câu 12. Trộn 10,8 g bột nhôm với bột lưu huỳnh dư. Cho hỗn hợp vào ống thử và đun nóng để phản ứng xẩy ra thu được 25,5 g Al2S3. Tính hiệu suất phản ứng?

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

Phương trình phản ứng hóa học xẩy ra

2Al + 3S → Al2S3 (1)

nAl2S = 64/375 (mol)

nAl = 0,4 (mol)

Từ 1:

nAl phản ứng= 2nAl2S3 = 1283/75 (mol)

H = 1283/75:0,4.100% = 85,3%

Câu 13. 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.

Đáp án hướng dẫn giải cụ thể

nC2H4 = 22,4/22,4 = 1 mol

Phương trình phản ứng hóa học

C2H4 + H2O → C2H5OH

1 mol → 1 mol

Khối lượng rượu etylic thu được theo lí thuyết là: 1.46 = 46 gam

Ta có khối lượng rượu etylic thu được thực tiễn là 13,8 gam

Hiệu suất của phản ứng cộng nước của etilen là:

H = mTT/mLT.100% = 13,8/46.100% = 30%

Câu 14. Cho 13,6 gam hỗn hợp X gồm axit axetic (CH3COOH) và rượu etylic (C2H5OH) được trộn theo tỉ lệ thành phần mol tương ứng là 3 : 2. Đun nóng X với H2SO4 đặc một thời hạn thu được m gam este CH3COOCH2CH3 với hiệu suất phảnứng là 80%. Giá trị của m là bao nhiêu?

Câu 15. Cho phương trình: 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 ↑

Nhiệt phân 31,6 gam KMnO4, thu được V lít O2 (đktc), biết hiệu suất phản ứng 80%.Giá trị của V là bao nhiêu.

Cụ thể nội dung tài liệu nằm trong file, mời những người ấn link TẢI VỀ MIỄN PHÍ.

…………………………………..

Trên đây VnDoc đã gửi tới người đọc Công thức tính hiệu suất phản ứng hóa học. Hy vọng tài liệu sẽ ghi nhớ tri thức được học về công thức tính hiệu suất phản ứng hóa học, từ đó đơn giản dễ dàng vận dụng làm những bài tập liên quan.

Ngoài tài liệu trên, những người học viên còn rất có thể tìm hiểu thêm những Trắc nghiệm Hóa học 9, Giải sách bài tập Hóa 9, Giải bài tập Hóa học 9 được update liên tục trên VnDoc để học tốt Hóa 9 hơn.