Cho cân bằng hoá học sau: N2(k) + 3H2(k) ⇋ 2NH3(k). Biết khi nhiệt độ tăng, tỉ khối của hỗn hợp sau phản ứng giảm. Cho 0,3 mol khí hydrogen và 0,1 mol khí nitrogen vào một bình kín dung tích 1 lít, có bột iron xúc tác, giữ bình ở 450°C. Ở trạng thái cân bằng có 20% nitrogen chuyển hoá thành sản phẩm. Cho các phát biểu sau:
(a) Phản ứng thuận là phản ứng thu nhiệt.
(b) Hằng số cân bằng của phản ứng ở nhiệt độ trên là 2,4468.
(c) Khi tăng áp suất của hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.
(d) Giữ nguyên nồng độ của N2, tăng nồng độ của H2 lên 3 lần, thì tốc độ phản ứng tăng lên 9 lần.
Số phát biểu đúng là
A. 4. B. 1. C. 2. D. 3.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai
Nhiệt độ tăng —> d giảm —> M giảm —> n tăng (do m không đổi) —> Chiều nghịch —> Chiều nghịch thu nhiệt —> Chiều thuận tỏa nhiệt.
(b) Sai
V = 1L nên nồng độ đầu của N2, H2 lần lượt là 0,1M, 0,3M, nồng độ N2 đã phản ứng là 0,1.20% = 0,02M
N2(k) + 3H2(k) ⇋ 2NH3(k)
0,1………..0,3
0,02……….0,06……..0,04
0,08……….0,24………0,04
k = 0,04²/(0,08.0,24³) = 1,4468
(c) Đúng, khi tăng áp suất, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất (giảm số phân tử khí) —> Chiều thuận.
(d) Sai, giữ nguyên nồng độ của N2, tăng nồng độ của H2 lên 3 lần, thì v thuận tăng 3³ = 27 lần.