Cho phương trình hoá học của phản ứng: N2 (k) + 3H2 (k) ⇋ 2NH3 (k), ΔH° = -92kJ
a. Khi tăng nhiệt độ, cân bằng của phản ứng trên dịch chuyển theo chiều nào?
b. Khi tăng nồng độ của khí hiđro lên 2 lần thì tốc độ phản ứng thuận thay đổi như thế nào?
c. Hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối hơi so với He bằng 1,8. Đun nóng X một thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối hơi so với He bằng 2. Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3.
Câu trả lời tốt nhất
a. ΔH° = -92kJ < 0 nên chiều thuận tỏa nhiệt, chiều nghịch thu nhiệt.
Khi tăng nhiệt độ, cân bằng của phản ứng trên dịch chuyển theo chiều thu nhiệt —> Chiều nghịch.
b. v thuận = k(thuận).[N2].[H2]³
—> Khi tăng [H2] lên 2 lần thì tốc độ phản ứng thuận tăng 2³ = 8 lần.
c.
mX = mY —> nX/nY = MY/MX = 10/9
Tự chọn nX = 10; nY = 9; trong đó X chứa N2 (u) và H2 (v)
nX = u + v = 10 và mX = 28u + 2v = 10.1,8.4
—> u = 2; v = 8 —> Hiệu suất tính theo N2.
nN2 phản ứng = (n khí giảm)/2 = (nX – nY)/2 = 0,5
—> H = 0,5/2 = 25%