Giúp mình với! NAP 3: Cho phản ứng thuận nghịch: $N_2(g)+3H_2(g)\overset{t^0,p,xt}\rightleftharpoons2NH_3(g);\Delta H=-92kJ.$ Được mô tả,như thí nghiệm mô phỏng ở dưới:,a. Phản ứng trên đạt tới trạng thái cân bằng thì $V_t=V_n.$,,b. Phản ứng nghịch là phản ứng tỏa nhiệt.,c. Thực tế sản xuất người ta hóa lỏng NH3 để làm cân bằng chuyển dịch,theo chiều thuận.,d. Khi phản ứng cân bằng ta di chuyển piston xuống phía dưới như mũi tên,chỉ thì tỉ khối của hỗn hợp khí (sau khi cân bằng mới thiết lập) so với H2 tăng.

Question

Giúp mình với! NAP 3: Cho phản ứng thuận nghịch: $N_2(g)+3H_2(g)\overset{t^0,p,xt}\rightleftharpoons2NH_3(g);\Delta H=-92kJ.$ Được mô tả,như thí nghiệm mô phỏng ở dưới:,a. Phản ứng trên đạt tới trạng thái cân bằng thì $V_t=V_n.$,<img src=https://minio.ftech.ai/cvdata/fqa/prod/public/illustration_images/703b5025bb4541b8b7a301f8b760b261.jpg />,b. Phản ứng nghịch là phản ứng tỏa nhiệt.,c. Thực tế sản xuất người ta hóa lỏng NH3 để làm cân bằng chuyển dịch,theo chiều thuận.,d. Khi phản ứng cân bằng ta di chuyển piston xuống phía dưới như mũi tên,chỉ thì tỉ khối của hỗn hợp khí (sau khi cân bằng mới thiết lập) so với H2 tăng.

Shynnie · Accepted Answer

a, đúng
b, do $\Delta_rH_{298}^0 < 0$ => phản ứng giữa nitrogen với hydrogen là phản ứng toả nhiệt.
c, Đặc điểm của phản ứng này là tốc độ rất chậm ở nhiệt độ thường, tỏa nhiệt và số mol khí của sản phẩm ít hơn so với số mol khí của các chất phản ứng. Do đó người ta phải thực hiện phản ứng này ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có mặt của chất xúc tác. Ở áp suất cao, cân bằng chuyển dịch sang phía tạo ra$NH_3$

Timi · Answer

Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ phân tích từng phần của phản ứng và các thông tin đã cho.

### a. Phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì $ V_t = V_n $

Điều này có nghĩa là thể tích của các chất tham gia phản ứng (N₂ và H₂) bằng thể tích của sản phẩm (NH₃) khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng. Trong phản ứng này, 1 mol N₂ và 3 mol H₂ tạo ra 2 mol NH₃. Do đó, khi phản ứng tiến hành, thể tích khí sẽ thay đổi. Tuy nhiên, khi đạt trạng thái cân bằng, thể tích của các chất khí sẽ không thay đổi nữa.

### b. Phản ứng nghịch là phản ứng tỏa nhiệt

Đúng, phản ứng này có ΔH = -92 kJ, cho thấy rằng phản ứng thuận (tạo ra NH₃) là phản ứng tỏa nhiệt. Điều này có nghĩa là khi phản ứng tiến hành theo chiều thuận, nhiệt lượng được giải phóng ra môi trường.

### c. Thực tế sản xuất người ta hóa lỏng NH₃ để làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận

Việc hóa lỏng NH₃ giúp giảm áp suất trong hệ thống, từ đó làm dịch chuyển cân bằng phản ứng theo chiều thuận (tạo ra nhiều NH₃ hơn). Theo nguyên tắc Le Chatelier, nếu áp suất giảm, hệ thống sẽ cố gắng tăng áp suất bằng cách chuyển dịch cân bằng về phía có nhiều mol khí hơn. Trong trường hợp này, phản ứng thuận có 4 mol khí (1 mol N₂ + 3 mol H₂) và phản ứng nghịch có 2 mol khí (2 mol NH₃).

### d. Khi phản ứng cân bằng ta di chuyển piston xuống phía dưới như mũi tên chỉ thì tỉ khối của hỗn hợp khí (sau khi cân bằng mới thiết lập) so với H₂ tăng

Khi piston được di chuyển xuống, áp suất trong hệ thống tăng lên. Theo nguyên tắc Le Chatelier, hệ thống sẽ phản ứng bằng cách dịch chuyển cân bằng về phía có ít mol khí hơn, tức là theo chiều nghịch (tạo ra N₂ và H₂). Khi đó, tỉ khối của hỗn hợp khí sẽ tăng lên vì NH₃ có khối lượng mol lớn hơn H₂ (NH₃ có khối lượng mol khoảng 17 g/mol, trong khi H₂ có khối lượng mol khoảng 2 g/mol).

### Kết luận

Tóm lại, phản ứng này là một phản ứng tỏa nhiệt, và việc điều chỉnh áp suất và thể tích có thể ảnh hưởng đến sự chuyển dịch của cân bằng phản ứng. Khi piston được di chuyển xuống, tỉ khối của hỗn hợp khí sẽ tăng lên do sự thay đổi trong thành phần khí.