PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lý do chọn đề tài.
- Hoá học là một môn khoa học thực nghiệm nên việc trang bị cho học sinh
các kiến thức thực nghiệm một cách chuẩn xác là vô cùng quan trọng. Một trong
những kiến thức thực nghiệm mà học sinh được nghiên cứu ở chương trình THPT
đó là hiệu suất phản ứng.
- Hiệu suất phản ứng là một khái niệm tương đối trừu tượng đối với học sinh,
nhưng nó lại là bài toán thực nghiệm liên quan trực tiếp đến những vấn đề thực tiễn
trong đời sống sản xuất và có ý nghĩa vô cùng quan trọng, đặc biệt là đối với việc
điều chế nguyên liệu với khối lượng lớn.
- Trong quá trình giảng dạy cho học sinh trường THPT Lê Văn Linh, tôi thấy
học sinh rất "sợ" khi gặp phải những bài toán có liên quan đến hiệu suất. Trong khi
dạy, tôi phải lấy rất nhiều những ví dụ thực tế "mắt thấy tai nghe" thì học sinh mới
hiểu sơ bộ về khái niệm. Nhưng khi bước vào tính toán thì các em thường xác định
sai hướng làm và làm sai hoặc làm được nhưng mất nhiều thời gian. Do đó, tôi nghĩ
mình là người phải tìm ra phương pháp để định hướng cho học sinh giải dạng toán
này sao cho nhanh nhất và chính xác nhất.
- Mặt khác, amoniac có vai trò rất quan trọng trong ngành sản xuất hoá chất
và sản xuất phân bón. Nó là nguồn nguyên liệu rẻ và được dùng để sản xuất axit
nitric trong công nghiệp, sản xuất phân đạm. Nếu hiệu suất phản ứng tổng hợp
amoniac càng cao thì càng tiết kiệm được nguyên liệu, tiết kiệm kinh tế và sẽ hạ
được giá thành sản phẩm. Vậy việc cho học sinh vận dụng kiến thức học tập trên lý
thuyết vào thực tế thực sự có ý nghĩa, và việc xây dựng phương pháp giải bài toán
về hiệu suất tổng hợp amoniac là việc cấp thiết.
Là một giáo viên dạy hoá học, tôi đã nhìn thấy được những thực trạng trên và
bản thân đã đưa ra được một số giải pháp để khắc phục thực trạng. Góp phần giúp
học sinh vận dụng để giải bài tập, gắn lý thuyết vào thực tiễn và hơn hết giúp học
sinh có kiến thức để vượt qua các kỳ thi tốt nghiệp THPT và tuyển sinh đại học-
cao đẳng. Vì vậy tôi mạnh dạn viết sáng kiến kinh nghiệm với đề tài: "Phương
pháp giải bài toán về hiệu suất tổng hợp amoniac ở lớp 11 chương trình
chuẩn".

1. Hiệu suất phản ứng
- Hiệu suất phản ứng là tỉ số khối lượng , thể tích hay số mol sản phẩm thu được
trong thực tế với khối lượng, thể tích hay số mol sản phẩm đáng lẽ phải thu được
theo lý thuyết.
Hiệu suất H tính theo % tính như sau:
(Phương pháp giải toán hoá học - Nguyễn Phước Hoà Tân)
- Nếu coi phản ứng là hoàn toàn thì hiệu suất phản ứng đạt 100% thì có ít nhất một
chất tham gia phản ứng phải hết. Nhưng trên thực tế do một số nguyên nhân thì
chất tham gia phản ứng không tác dụng hết (các chất đều còn lại), lúc này hiệu suất
phản ứng nhỏ hơn 100%.
- Nếu H< 100% thì lượng chất tham gia thực dùng nhiều hơn lượng lý thuyết (tính
theo PTHH), còn lượng sản phẩm thu được bao giờ cũng nhỏ hơn lượng sản phẩm
tính theo lý thuyết.
- Công thức tính hiệu suất phản ứng:
+ Dựa vào một trong các chất tham gia phản ứng :
+ Dựa vào một trong các chất tạo thành:
(350 bài tập chọn lọc và nâng cao- Ngô Ngọc An)
3
Sản phẩm thực tế
H= ×100%
Sản phẩm lý thuyết
Lượng thực tế đã phản ứng
H= ×100%
Lượng tổng số đã lấy
Lượng thực tế thu được
H= ×100%
Lượng thu theo lý thuyết
- Hiệu suất phản ứng được tính theo chất thiếu (chất hết trước khi tính theo hệ số
PTHH của phản ứng với giả sử H= 100%) hoặc tính theo sản phẩm.
(Hướng dẫn giải nhanh bài tập hoá học - Cao Cự Giác)

khí amoniac? Biết các khí đều được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất và hiệu
suất phản ứng là 25%.
Bài 8 - trang 38: Phải dùng bao nhiêu lit khí Nitơ và bao nhiêu lit khí H
2
để điều
chế được 17g NH
3
. Biết hiệu suất chuyển hoá thành NH
3
là 25%. (các khí ở đktc)
- Sau khi học xong lý thuyết bài amoniac và muối amoni, một phần không nhỏ học
sinh các lớp 11 trường THPT Lê Văn Linh đã rất lúng túng khi giải các bài tập
trên.
4
T
0
, P, xt
- Kết quả khảo sát chất lượng học sinh khi chưa được học chuyên đề " phương pháp
giải bài toán hiệu suất tổng hợp amoniac ở lớp 11" tại các lớp 11A, 11B trường
THPT Lê Văn Linh- Thọ Xuân- Thanh Hoá:(Bài kiểm tra 20 phút- 10 câu trắc
nghiệm)
Lớp Sĩ số
Giỏi Khá Trung bình Yếu- Kém
Số
luợng
%
Số
luợng
%
Số

3
với hỗn hợp khí X gồm N
2
và H
2
(có tỉ lệ mol
tương ứng là 1:k) được hỗn hợp khí Y. Tính hiệu suất tổng hợp NH
3
?
Giải:
Giả sử lấy hỗn hợp X gồm: 1mol N
2
k mol H
2

5
⇒
k
k
M
X
+
+
=
1
228
Gọi số mol N
2
đã phản ứng là a
PTHH:

X
= m
Y
)
Trường hợp 1: Nếu k ≥ 3 : N
2
phản ứng hết so với H
2
Hiệu suất phản ứng được tính theo N
2
hoặc NH
3
:

%100.%100
2
2
a
n
n
H
bđN
puN
=⋅=
Hoặc
%100.%100
2
2
%100
)(

X/Y
) thì ta có:
)1(
2
)1(
1
2
1
1
21
228
21
1
228
Y
X
Y
X
Y
X
d
k
a
k
a
k
ak
k
ak
k

Vậy ta có thể dùng công thức(*) để tính nhanh hiệu suất.
Trường hợp 2: Nếu k≤ 3: H
2
thiếu so với N
2
.
Hiệu suất phản ứng được tính theo H
2
phản ứng hoặc NH
3
tạo thành.
6
T
0
, P, xt

%100
3
%100
2
2
⋅=⋅=
k
a
n
n
H
BđH
puH
hoặc

%100
3
⋅
−+
=⋅=
k
dk
k
a
H
Y
X
(**)
Vậy ta có thể dùng công thức(**) để tính nhanh hiệu suất.
Chú ý: Nếu đề bài cho các dữ kiện liên quan đến áp suất của hỗn hợp khí ta áp
dụng phương trình trạng thái khí:
RT
PV
n
=
trong đó n: số mol chất khí
P: áp suất chất khí (atm)
V: thể tích khí (lit)
R: hằng số khí = 0,082
T= t
0
C+ 273 : nhiệt độ Kenvin
Ở điều kiện V, T không đổi ta có:
2
1

Ban đầu: 2 7 0 mol
Phản ứng: a 3a 2a mol
Cân bằng: (2-a) (7-3a) 2a mol
7
T
0
, P, xt
Hỗn hợp Y gồm: N
2
: (2-a) mol
H
2
: (7-3a) mol
NH
3
: 2a mol
⇒ n
sau
= 9- 2a
Theo bài ra ta có: n
sau
= 9- 2a = 8,2 mol ⇒ a= 0,4mol
Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH
3
:
H=
BđN
puN
n
n

=
;
moln
H
6
2
=
;
moln
NH
5,1
3
=
Gọi số mol N
2
đã phản ứng là a
PTHH:
N
2(k)
+ 3H
2(k)
2 NH
3(k)

Ban đầu: 3 6 0 mol
Phản ứng: a 3a 2a mol
Cân bằng: (3-a) (6-3a) 2a mol
Hỗn hợp khí sau phản ứng gồm: N
2
: (3-a) mol

2
=
%50100
75,0.29
75,0.36
100
29
36
=⋅
−
−
=⋅
−
−
a
a
%NH
3
= 100%- 30%- 20% = 30%
b) Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH
3
:
H=
BđH
puH
n
n
2
2
=

và H
2
(có tỉ lệ mol tương ứng 1:4) thu
được hỗn hợp Y. Biết
8,0=
Y
X
d
. Tính hiệu suất tổng hợp NH
3
.
8
T
0
, P, xt
c/ Tiến hành tổng hợp NH
3
từ hỗn hợp X gồm N
2
và H
2
(có tỉ lệ mol tương ứng 1:2) thu
được hỗn hợp Y. Biết
8,0=
Y
X
d
. Tính hiệu suất tổng hợp NH
3
.

c) k< 3. áp dụng công thức (**) ta có:
H=
%45%100
2.2
)8,01)(21(3
%100
2
)1)(1(3
=⋅
−+
=⋅
−+
k
dk
Y
X
Ví dụ 4: Trong bình phản ứng có 100 mol N
2
và H
2
theo tỷ lệ 1: 3. Áp suất của hỗn
hợp khí lúc đầu là 300 atm và của hỗn hợp khí sau phản ứng là 285 atm. Nhiệt độ
trong bình được giữ không đổi. Tính hiệu suất phản ứng.
Giải
Cách 1:Vì điều kiện nhiệt độ và thể tích không đổi nên:

X
Y
đ
s

P
d
Áp dụng công thức (*) ta có:
H=
%10%100
2
)95,01)(31(
%100
2
)1)(1(
=⋅
−+
=⋅
−+
Y
X
dk
Cách 2:
moln
N
25
2
=
;
moln
H
75
2
=


Vì điều kiện nhiệt độ và thể tích không đổi nên:

285
300
2100
100
2
1
2
1
=
−
==
an
n
P
P
⇒ a= 2,5 (mol)
Hiệu suất phản ứng:
H=
%10%100
25
5,2
%100
25
=⋅=⋅
a
Dạng 2: Cho biết hiệu suất phản ứng, tìm khối lượng chất tham gia hoặc chất
tạo thành. (Bài toán nghịch)
1. Cho hiệu suất phản ứng H tìm khối lượng amoniac thu được

3
thu được trên thực tế;
)(
3
LTNH
n
là số mol NH
3
tính
theo phương trình hay trên lý thuyết)
Từ đó tính được khối lượng NH
3
thu được sau phản ứng.
- Nhận xét: Ta thấy khối lượng NH
3
thu được trên thực tế sẽ luôn nhỏ hơn khối
lượng NH
3
tính theo phương trình.
2. Cho biết hiệu suất phản ứng H, tìm khối lượng chất tham gia phản ứng (hay tính
khối lượng N
2
và H
2
cần lấy với hiệu suất H để thu được lượng NH
3
theo yêu cầu)

100
)(

suất và hiệu suất phản ứng là 25%.
Giải.
PTHH:
N
2(k)
+ 3H
2(k)
2 NH
3(k)

1 3 2 lít
y x 67,2l
Tính theo PT:(Tỉ lệ về thể tích cũng là tỉ lệ về số mol khi các khí ở cùng điều kiện
nhiệt độ, áp suất)
x=
)(
2
LTH
V
=
2
3.2,67
= 100,8 lit
⇒
100
)(
)(
2
2
⋅=

LTN
TTN
=
100
25
6,33
⋅
=134,4 lit
Ví dụ 2:(Bài 8 - trang 38) Phải dùng bao nhiêu lit khí Nitơ và bao nhiêu lit khí H
2
để điều chế được 17g NH
3
. Biết hiệu suất chuyển hoá thành NH
3
là 25%. (các khí ở
đktc)
Giải
1
17
17
3
==
NH
n
mol
PTHH: N
2(k)
+ 3H
2(k)
2 NH

⋅
= 6 mol ⇒
)(
2
TTH
V
=134,4 lit
11
T
0
, P, xt
T
0
, P, xt
y=
)(
2
LTN
n
=
2
1
= 0,5 mol
⇒
100
)(
)(
2
2
⋅=

⇒ N
2
phản ứng hết so với H
2
, hiệu suất phản ứng tính theo N
2
hoặc NH
3
PTHH:
N
2(k)
+ 3H
2(k)
2 NH
3(k)

1 3 2 mol
a 8
a=
)(
2
LTN
n
=
2
8
= 4 mol
⇒
100
)(

05,0
28
4,1
2
==
PTHH: N
2(k)
+ 3H
2(k)
2 NH
3(k)

1 3 2 mol
0,05 x mol
Tính theo PT:
)(
3
LTNH
n
= x= 0,05.2= 0,1 mol
Vì H= 75% , áp dụng công thức
H
n
n
LTNH
TTNH
⋅=
100
)(
)(

2
có khối lượng mol trung bình bằng 7,2. Sau khi
tiến hành phản ứng tổng hợp NH
3
, được hỗn hợp Y có khối lượng mol trung bình
bằng 8. Hiệu suất phản ứng tổng hợp là :
A. 20% B. 25% C. 40% D. 60%
Câu 2: Hỗn hợp khí X gồm N
2
và H
2
có tỉ khối so với He bằng 2,32. Đun nóng X
một thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn hợp khí Y có tỉ
khối so với H
2
bằng 5,36. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH
3
là:
A. 25%. B. 26%. C. 27%. D. 28%.
Câu 3. Trộn 4 lít N
2
với 16 lít H
2
cho vào bình phản ứng. Sau khi phản ứng đạt cân
bằng thấy bình phản ứng có V(lít) hỗn hợp các khí. Tìm V, biết H = 20%. Các khí
đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.
A. 18,4 B. 19,2 C. 19,6 D. 16,8
Câu 4. Trộn 10 lít N
2
với 15 lít H

ứng là:
A. 50% B. 30% C. 20% D. 40%
Câu 8: Điều chế NH
3
từ đơn chất. Thể tích NH
3
tạo ra là 67,2lit. Biết hiệu suất
phản ứng là 25%. Thể tích N
2
(lit) cần là:
A. 13,44 B. 134,4 C. 403,2 D. Tất cả đều sai
13
Câu 9: Hỗn hợp khí X gồm N
2
và H
2
có tỉ khối so với He bằng 3,1. Đun nóng X
một thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn hợp khí Y có tỉ
khối so với He bằng 3,875. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH
3
là
A. 50%. B. 40%. C. 25%. D. 36%.
Câu 10: Hỗn hợp khí X gồm H
2
và N
2
(N
2
được lấy dư so với H
2

X so với H
2
là 3,6.
A. 22% B. 44% C. 66% D. 88%
Câu 14: Hỗn hợp X ( gồm H
2
và N
2
) có d
X/H2
=3,889. Đun nóng X có xúc tác một
thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H
2
là 4,581. Hiệu suất của phản
ứng là:
A. 34% B. 48% C. 58% D. 68%
Câu 15: Hỗn hợp X ( gồm H
2
và N
2
) có d
X/H2
=4,25. Đun nóng X có xúc tác một
thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H
2
là 7,59. Hiệu suất của
phản ứng là:
A. 66% B. 77% C. 88% D. 99%
Câu 16: Hỗn hợp X ( gồm H
2

một bình kín có dung tích 8 lít và giữ ở nhiệt độ không đổi. Khi phản ứng đạt
trạng thái cân bằng thì áp suất giảm 18,8% áp suất ban đầu. Hiệu suất phản ứng là:
A. 94% B. 84% C. 74% D. 64%
Câu 19: Một hỗn hợp gồm 2 mol N
2
và 4 mol H
2
được nạp vào một bình kín có
dung tích 6 lít và giữ ở nhiệt độ không đổi. Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì
áp suất bằng 2/3 áp suất ban đầu. Hiệu suất phản ứng là:
A. 50% B. 75% C. 80% D. 85%
Câu 20: Một hỗn hợp khí X gồm N
2
và H
2
có tỉ khối so với H
2
là 6,2 được nạp vào
một bình kín có dung tích 8 lít và giữ ở nhiệt độ không đổi. Khi phản ứng đạt
trạng thái cân bằng thì áp suất bằng 92/125 áp suất ban đầu. Hiệu suất phản ứng là:
A. 46% B. 56% C. 66% D. Đáp án khác
Hướng dẫn giải và đáp số
Câu 1:
2,7=
X
M
⇒
4:1:
22
=

X
d
Áp dụng công thức (**) ta có:
%28%100
57,2.2
)865,01)(57,21(3
=⋅
−+
=H
⇒ĐA: D
Câu 3: hỗn hợp X gồm 4l N
2
và 16l H
2
⇒ hiệu suất tính theo N
2
alV
V
V
H
TTN
LTN
TTN
===⇔⋅=
8,0
100
20.4
100%
)(
)(

)(
)(
222
2
2
V
Y
= 10+15- 2a = 25- 2.1,25 = 22,5l
⇒ĐA: C
Câu 5: V
Y
= 10+15- 2a = 22 ⇒ a= 1,5 =
)(
2
TTN
V
hiệu suất tính theo H
2
H=
%30%100
15
5,1.3
%100
15
3
=⋅=⋅
a
⇒ĐA: A
Câu 6:
lV

4
=⋅=⋅=
a
H
⇒ĐA: C
Câu 8:
lV
lVlV
ttN
LTNTTNH
4,134
25
100.6,33
6,33
2
2,67
2,67
)(
)()(
2
23
==⇒
==⇔=
⇒ĐA: B
Câu 9:
8,0
875,3
1,3
==
Y

)(
2
=
mol
n
Y
= a+2/3b=0,8 a= 0,4
5,15
8,0
228
=
+
=
ba
M
Y
⇒ b=0,6
⇒ ĐA: A
Câu 11: : n
Y
= 5+14- 2a = 13,4 ⇒ a= 2,8 mol
16
Vì k< 3 nên hiệu suất phản ứng tính theo H
2
⇒
%60%100
14
3.8,2
=⋅=
H

Câu 13: n
Y
= 5- 2a= 3,68 ⇒ a= 0,66 mol =
)(
2
puN
n
42,7 =⇔= kM
Y
Hiệu suất tính theo N
2
⇔
%66%100
1
66,0
=⋅=H
⇒ĐA: C
Câu 14:
778,7=
X
M
;
162,9=
Y
M
⇒
85,0=
Y
X
d

Câu 16:
42,7 =⇔= kM
X
;
8,09 =⇒=
Y
XY
dM

Áp dụng công thức (*):
%50%100
2
)8,01)(41(
=⋅
−+
=
H
⇒ĐA: D
Câu 17:
42,7 =⇔= kM
X
;
648,0112,11 =⇒=
Y
XY
dM
Áp dụng công thức (*):
%88%100
2
)648,01)(41(

=⋅
−+
=
H
⇒ĐA: A
Câu 19:
3
2
==
đ
s
Y
X
P
P
d
; k=2 Áp dụng công thức (**) ta có:
%75%100
2.2
)
3
2
1)(21(3
=⋅
−+
=H
⇒ĐA: B
Câu 20:
5,14,12 =⇔= kM
X

ở một số bài tập.
Tôi đã hướng dẫn cách làm này cho nhiều lớp thuộc khối 11 và thu được kết
quả rất đáng tin cậy. Với kiểu bài này, học sinh khá giỏi chỉ làm trong khoảng từ 1
đến 2 phút/câu tuỳ theo tính chất đơn giản hay phức tạp của đề bài.
Để có được sự đánh giá khách quan hơn tôi đã chọn ra hai lớp 11 có chất
lượng tương đương nhau để kiểm chứng đề tài. Một lớp để làm đối chứng (ĐC) và
18
một lớp để làm thực nghiệm (TN). Lớp đối chứng vẫn được luyện tập theo phân
phối chương trình còn lớp thực nghiệm được học phương pháp giải bài toán về hiệu
suất tổng hợp amoniac. Sau đó cả hai lớp được làm một bài kiểm tra trắc nghiệm
trong thời gian 30 phút/ 15 câu trắc nghiệm. Sau đây là kết quả thu được:
Lớp Sĩ số
Giỏi Khá Trung bình Yếu- Kém
Số
luợng
%
Số
luợng
%
Số
luợng
%
Số
luợng
%
11A
(lớp TN)
37 11 29,73 17 45,94 8 21,62 1 2,71
11B
(lớp ĐC)

- Sở giáo dục và đạo tạo Thanh Hoá tổ chức cho giáo viên hoá được đi thực
tế ở một số nhà máy hoá chất ở Việt Nam hiện nay, để giáo viên được trực tiếp
nhìn thấy các quy trình sản xuất. Từ đó tích lũy được những kiến thức thực tiễn bổ
ích phục vụ cho công tác giảng dạy trong thời đại mới.
- Giáo viên khi vận dụng phương pháp phải biết phân loại học sinh và phân
loại bài tập phù hợp với đối tượng học sinh để đem lại hiệu quả cao nhất.
- Học sinh cần phải có ý thức tự học, tư duy và sáng tạo khi vận dụng
phương pháp mới. Các em cần phải nắm vứng lý thuyết, nắm vững bản chất của bài
toán để vận dụng cho chính xác nhất và ngắn gọn nhất.
XÁC NHẬN CỦA THỦ
TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Thanh Hoá, ngày 04 tháng 04 năm 2013
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,
không sao chép nội dung của người khác.
Hoàng Diệu Linh
20