Khử m gam bột CuO bằng khí H₂ ở nhiệt độ cao thu được hỗn hợp chất rắn X. Để hòa tan hết X cần vừa đủ 1 lít dung dịch HNO₃ 1M, thu được 4,48 lít khí NO duy nhất (đktc).

Hiệu suất của phản ứng khử CuO là 

A. 70%.

B. 75%.

C. 80%.

D. 85%.

Giải: Chọn B. Đặt số mol CuO bị khử là x mol, số mol CuO dư là y mol.

$$\begin{gathered} \mathrm{CuO}+{\mathrm{H}}_2\stackrel{\mathrm{t}\circ }{\to \mathrm{C}}\mathrm{u}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \left(1\right) \\ \mathrm{x} \to \mathrm{x} \end{gathered}$$

Hỗn hợp rắn X gồm Cu x mol; CuO dư y mol

$$\begin{gathered} 3\mathrm{Cu}+8{\mathrm{HNO}}_3\to 3\mathrm{Cu}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2+2\mathrm{NO}\uparrow +4{\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \left(2\right) \\ \mathrm{x} \to \frac{8\mathrm{x}}{3} \to \frac{2\mathrm{x}}{3} \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} {\mathrm{CuO}}_{\mathrm{dư}}+2{\mathrm{HNO}}_3\to \mathrm{Cu}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \left(3\right) \\ \mathrm{y} \to 2\mathrm{y} \end{gathered}$$

Từ (2) và (3) ta có: $\left\{\begin{array}{l}\frac{8x}{3}+2y=1,1\\ \frac{2x}{3}=\frac{4,48}{22,4}\end{array}\iff \left\{\begin{array}{l}x=0,3\\ y=0,1\end{array}\right.\right.$

Hiệu suất của phản ứng khử CuO

$\mathrm{H}\%=\frac{\mathrm{x}.100}{(\mathrm{x}+\mathrm{y})}=\frac{0,3.100}{(0,3+0,1)}=75\%$