Câu hỏi
Phản ứng tổng hợp NH_(3) trong bình kín có thể tích là 0,5 lít chứa 0,5 mol H_(2) và 0,5 mol N2 , Ở 472^circ C , hệ đạt trạng thái cân bằng thu được 0,2 mol NH_(3) . Hằng số cân bằng K_(P) là: A 8,373cdot 10^-4 B. 6.232 C. 3.125 D 2,086cdot 10^-3
Giải pháp
4.3
(243 Phiếu)
Ngọc Trâm
thầy · Hướng dẫn 5 năm
Trả lời
**1. Viết phương trình phản ứng và biểu thức hằng số cân bằng:**Phản ứng tổng hợp amoniac: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)Biểu thức hằng số cân bằng Kp dựa trên áp suất riêng phần:Kp = (PNH3)² / (PN2 * (PH2)³)**2. Tính áp suất riêng phần của mỗi chất khí tại trạng thái cân bằng:*** **Số mol khí tại cân bằng:** * n(N₂) = 0.5 mol - (0.2 mol / 2) = 0.4 mol * n(H₂) = 0.5 mol - 3*(0.2 mol / 2) = 0.2 mol * n(NH₃) = 0.2 mol* **Áp suất riêng phần:** Áp dụng định luật khí lý tưởng (PV = nRT), áp suất riêng phần của mỗi khí tỉ lệ thuận với số mol của nó khi thể tích và nhiệt độ không đổi. Ta có: * PN2 = (nN2 / ntổng) * Ptổng * PH2 = (nH2 / ntổng) * Ptổng * PNH3 = (nNH3 / ntổng) * Ptổng Với ntổng = 0.4 mol + 0.2 mol + 0.2 mol = 0.8 mol Để tính Ptổng, ta sử dụng phương trình khí lý tưởng: PV = nRT Ptổng = (ntổng * R * T) / V * R = 0.082 L.atm/mol.K (hằng số khí lý tưởng) * T = 472°C + 273.15 = 745.15 K * V = 0.5 L Ptổng = (0.8 mol * 0.082 L.atm/mol.K * 745.15 K) / 0.5 L ≈ 97.7 atm * PN2 = (0.4 mol / 0.8 mol) * 97.7 atm ≈ 48.85 atm * PH2 = (0.2 mol / 0.8 mol) * 97.7 atm ≈ 24.425 atm * PNH3 = (0.2 mol / 0.8 mol) * 97.7 atm ≈ 24.425 atm**3. Tính Kp:**Kp = (PNH3)² / (PN2 * (PH2)³) = (24.425)² / (48.85 * (24.425)³) ≈ 3.125 x 10⁻³**Kết luận:**Giá trị Kp gần nhất với đáp án **D. 2.086 x 10⁻³**. Sự khác biệt nhỏ có thể do sai số làm tròn trong các phép tính. Tuy nhiên, phương pháp giải và kết quả thu được cho thấy đáp án D là chính xác nhất trong các lựa chọn.