Một hỗn hợp khí X gồm N₂ và H₂ có tỉ khối so với hiđro là 4,9. Cho hỗn hợp đi qua xúc tác thích hợp, nung nóng được hỗn hợp mới Y có tỉ khối so với hiđro là 6,125. Hiệu suất tổng hợp NH₃ là:

Giả sử ban đầu hỗn hợp có 1 mol trong đó có x mol N₂ và y mol H₂

Ta có x + y =1 mol (1)

MX=4,9.2=9,8 (g/mol)→ m_X= n_X. = 1.9,8= 9,8 gam

→28x+ 2y= 9,8 gam (2)

Giải hệ gồm (1) và (2) suy ra x= 0,3 và y= 0,7

N₂+ 3H₂ → 2NH₃

Do  nN21>nH23 nên hiệu suất tính theo H₂

Đặt số mol H₂ phản ứng là a mol

              N₂+ 3H₂ → 2NH₃

Ban đầu        0,3        0,7        mol

Phản ứng        a/3        a        2a/3        mol

Sau pứ        (0,3-a/3)        (0,7-a)        2a/3        mol

MY=6,125.2=12,25 (g/mol), nY= (0,3-a3) + (0,7-a) + 2a3=1-2a3

mY=28 (0,3-a3)+ 2.(0,7-a)+17.2a3= nY. MY= (1-2a3).12,25  →496a -2,45=0  →a= 0,3 mol

→H=nH2 punH2 ban đầu.100%=0,30,7.100%=42,86%

Đáp án A