Để tính hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3, ta cần xác định số mol NH3 tạo ra sau phản ứng.

Theo phản ứng tổng hợp NH3: N2 + 3H2 -> 2NH3

Ta có số mol N2 ban đầu là 5 mol và số mol H2 ban đầu là 12 mol.

Sau phản ứng, số mol NH3 tạo ra sẽ là số mol N2 còn lại sau phản ứng (vì N2 là chất hạn chế) và số mol H2 còn lại sau phản ứng chia cho 3 (vì 3 mol H2 tạo ra 2 mol NH3).

Số mol NH3 tạo ra = 5 mol (số mol N2 ban đầu) = 5 mol

Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 được tính bằng công thức:

Hiệu suất (%) = (số mol NH3 tạo ra / số mol NH3 lý tưởng) x 100%

Số mol NH3 lý tưởng sẽ là số mol NH3 tạo ra nếu phản ứng diễn ra hoàn toàn, tức là số mol N2 ban đầu chia cho hệ số 2 (vì 1 mol N2 tạo ra 2 mol NH3) hoặc số mol H2 ban đầu chia cho hệ số 3 (vì 3 mol H2 tạo ra 2 mol NH3), ta chọn số mol NH3 lý tưởng lớn nhất.

Số mol NH3 lý tưởng = 5 mol (số mol N2 ban đầu) / 2 = 2.5 mol

Hiệu suất (%) = (5 mol / 2.5 mol) x 100% = 200%

Vậy hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là 200%.