Równanie reakcji:

$\mathrm{N}{}_2+3\mathrm{H}{}_2\rightleftarrows 2\mathrm{NH}{}_3$

W mieszaninie o objętości 8 dm³, która składa się z wodoru i azotu, 25% stanowi azot. Obliczamy objętość azotu.

$\begin{array}{ccc}8\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3& -& 100\%\\ \mathrm{x}& -& 25\%\end{array}$

$\mathrm{x}=\frac{8\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\cdot 25\%}{100\%}$

$\mathrm{x}=2\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\Rightarrow {\mathrm{V}}_{\mathrm{N}{}_2}=2\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

Obliczamy objętość wodoru.

${\mathrm{V}}_{\mathrm{H}{}_2}={\mathrm{V}}_{\text{mieszaniny}}-{\mathrm{V}}_{\mathrm{N}{}_2}$

${\mathrm{V}}_{\mathrm{H}{}_2}=8\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3-2\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3=6\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

Zgodnie z równaniem reakcji 1 mol azotu reaguje z 3 molami wodoru, w wyniku czego powstają 2 mole amoniaku. W naszym przykładzie mamy 2 razy większe ilości każdego z substratów, więc jeśli reakcja miałaby wydajność 100% to powstanie również 2 razy więcej produktu, czyli 4 dm³.

$\begin{array}{ccccc}\mathrm{N}{}_2& +& 3\mathrm{H}{}_2& \rightleftarrows & 2\mathrm{NH}{}_3\\ 1\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3& & 3\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3& & 2\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\\ 2\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3& & 6\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3& & 4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\end{array}$

W reakcji otrzymano 5 dm³ gazów w stanie równowagi.

 $\begin{array}{ccccc}\mathrm{N}{}_2& +& 3\mathrm{H}{}_2& \rightleftarrows & 2\mathrm{NH}{}_3\\ -\mathrm{x}& & -3\mathrm{x}& & 2\mathrm{x}\\ 2-\mathrm{x}& & 6-3\mathrm{x}& & 2\mathrm{x}\end{array}$

 Możemy zapisać równanie:

$2-\mathrm{x}+6-3\mathrm{x}+2\mathrm{x}=5\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

$8-2\mathrm{x}=5\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

$2\mathrm{x}=3\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3|:2$

$\mathrm{x}=1,5\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

W reakcji brało udział 1,5 dm³ azotu, 4,5 dm³ wodoru, w wyniku czego otrzymano 3,0 dm³ amoniaku.

Wiemy, że w reakcji przebiegające ze 100% wydajnością powstało 4 dm³  amoniaku, chcemy obliczyć jaka była wydajność jeśli otrzymano 3 dm³.

$\begin{array}{ccc}4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3& -& 100\%\\ 3\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3& -& \mathrm{x}\end{array}$

$\mathrm{x}=\frac{3\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\cdot 100\%}{4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

$\mathrm{x}=75\%\Rightarrow \mathrm{W}=75\%$

Odpowiedź: Wydajność reakcji wynosi 75%.