NOCl bị phân huỷ theo phản ứng:
2NOCl(k) 2NO(k) + Cl2(k)
Lúc đầu chỉ có NOCl, khi cân bằng ở 500K có 27% NOCl bị phân huỷ và áp suất tổng cộng của hệ là 1atm. Hãy tính các đại lượng sau ở 500K:
a) KP và Go của phản ứng.
b) Áp suất riêng phần của từng chất trong phản ứng khi cân bằng.

Question

NOCl bị phân huỷ theo phản ứng:   
2NOCl(k)            2NO(k)  +  Cl2(k)
Lúc đầu chỉ có NOCl, khi cân bằng ở 500K có 27% NOCl bị phân huỷ và áp suất tổng cộng của hệ là 1atm. Hãy tính các đại lượng sau ở 500K:
a)	KP và Go của phản ứng.
b)	Áp suất riêng phần của từng chất trong phản ứng khi cân bằng.

cuchuoi1 · Accepted Answer

Gọi $[ NOCl]_{bđ} =C_{0}$

$\Rightarrow [ NOCl]_{pư} =27\%C_{0} =0,27C_{0}$

=> Tại thời điểm cân bằng: $\begin{cases}
[ NOCl] =0,73C_{0} & \
[ NO] =0,27C_{0} & \
[ Cl_{2}] =0,135C_{0} &
\end{cases}$

$ \begin{array}{l}
\Rightarrow K_{C} =\frac{[ NO]^{2} .[ Cl_{2}]}{[ NOCl]^{2}} =\frac{( 0,27C_{0})^{2} .0,135C_{0}}{( 0,73C_{0})^{2}} =0,018C_{0}\
\Rightarrow K_{p} =K_{C} .( RT) =0,018C_{0} .0,082.500=0,738C_{0}
\end{array}$

Timi · Answer

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước một.

### Bước 1: Tính toán áp suất riêng phần của từng chất

Giả sử ban đầu có $ n $ mol NOCl. Khi cân bằng, 27% NOCl bị phân huỷ, tức là:

- Số mol NOCl còn lại: $ n_{NOCl} = n - 0.27n = 0.73n $
- Số mol NO (sinh ra từ phản ứng): $ n_{NO} = 2 \times 0.27n = 0.54n $
- Số mol Cl2 (sinh ra từ phản ứng): $ n_{Cl2} = 0.27n $

Tổng số mol tại cân bằng là:

$$
n_{tổng} = n_{NOCl} + n_{NO} + n_{Cl2} = 0.73n + 0.54n + 0.27n = n
$$

Vì áp suất tổng cộng của hệ là 1 atm, ta có:

$$
P_{tổng} = P_{NOCl} + P_{NO} + P_{Cl2} = 1 \text{ atm}
$$

Áp suất riêng phần của từng chất được tính như sau:

- Áp suất riêng phần của NOCl:

$$
P_{NOCl} = \frac{n_{NOCl}}{n_{tổng}} \cdot P_{tổng} = \frac{0.73n}{n} \cdot 1 = 0.73 \text{ atm}
$$

- Áp suất riêng phần của NO:

$$
P_{NO} = \frac{n_{NO}}{n_{tổng}} \cdot P_{tổng} = \frac{0.54n}{n} \cdot 1 = 0.54 \text{ atm}
$$

- Áp suất riêng phần của Cl2:

$$
P_{Cl2} = \frac{n_{Cl2}}{n_{tổng}} \cdot P_{tổng} = \frac{0.27n}{n} \cdot 1 = 0.27 \text{ atm}
$$

### Bước 2: Tính KP

Hằng số cân bằng áp suất $ K_P $ được tính bằng công thức:

$$
K_P = \frac{P_{NO}^2 \cdot P_{Cl2}}{P_{NOCl}^2}
$$

Thay các giá trị vào:

$$
K_P = \frac{(0.54)^2 \cdot (0.27)}{(0.73)^2}
$$

Tính toán:

$$
K_P = \frac{0.2916 \cdot 0.27}{0.5329} = \frac{0.078732}{0.5329} \approx 0.147
$$

### Bước 3: Tính ΔG° của phản ứng

Để tính ΔG° của phản ứng, ta sử dụng công thức:

$$
\Delta G° = -RT \ln K_P
$$

Với $ R = 0.0821 \, \text{L atm/(K mol)} $ và $ T = 500 \, K $:

$$
\Delta G° = - (0.0821) \cdot (500) \cdot \ln(0.147)
$$

Tính toán:

$$
\ln(0.147) \approx -1.920
$$

Vậy:

$$
\Delta G° = - (0.0821) \cdot (500) \cdot (-1.920) \approx 78.8 \text{ kJ/mol}
$$

### Kết quả

a) $ K_P \approx 0.147 $ và $ \Delta G° \approx 78.8 \text{ kJ/mol} $

b) Áp suất riêng phần của từng chất khi cân bằng:
- $ P_{NOCl} \approx 0.73 \text{ atm} $
- $ P_{NO} \approx 0.54 \text{ atm} $
- $ P_{Cl2} \approx 0.27 \text{ atm} $

anh-nhunguyen6 · Answer