Cho hỗn hợp khí gồm N2 và H2 vào bình kín, chân không (dung tích không đổi), có chứa sẵn chất xúc tác. Sau khi nung nóng bình một thời gian rồi đưa về nhiệt độ ban đầu, thấy áp suất trong bình giảm 18,4% so với áp suất ban đầu. Tỉ khối của hỗn hợp khí thu được sau phản ứng so với H2 là 6,164. Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 là
Vì hiệu suất phản ứng không phụ thuộc vào số mol ban đầu của hỗn hợp khí N2 và H2 nên để đơn giản ta coi nhh khí ban đầu = 1 mol. Đặt a, b lần lượt là số mol N2 và H2 ban đầu. Ta có:
Phản ứng tổng hợp NH3:
nt = a + b = 1 (1)
Đặt số mol n2 tham gia phản ứng là x thì
nS = (a - x) + (b - 3x) + 2x = (a + b) - 2x = 1 - 2x
Từ đây dễ dàng tìm được x = 0,092, ns = 10,06
=> a = 0,31 và b = 0,69
=> H = 3.0,092 : 0,69 . 100% = 40%