Bài 1.5 trang 5

1. Nội dung câu hỏi

Cho phương trình hoá học của phản ứng sản xuất ammonia trong công nghiệp:

$N_2(g)+3 H_2(g) \rightleftarrows 2 NH_3(g)$  $\Delta_r H_{298}^0=-91,8 k J$

Khi tổng hợp $\mathrm{NH}_3$ từ $\mathrm{N}_2$ và $\mathrm{H}_2$ thấy rằng nồng độ ở trạng thái cân bằng của $\mathrm{N}_2$ là $0,02 \mathrm{M}$; của $\mathrm{H}_2$ là $2 \mathrm{M}$ và của $\mathrm{NH}_3$ là $0,6 \mathrm{M}$. Tính hằng số cân bằng của phản ứng.

2. Phương pháp giải
Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau: $\mathrm{aA}+\mathrm{bB} \quad ->\mathrm{cC}+\mathrm{dD}$
Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có:
$K_C=\frac{\left[C{]}^c\right[D{]}^d}{\left[A{]}^a\right[B{]}^b}$

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

3. Lời giải chi tiết

Hằng số cân bằng:

$\mathrm{K}_{\mathrm{C}}=\frac{\left[\mathrm{NH}_3\right]^2}{\left[\mathrm{~N}_2\right]\left[\mathrm{H}_2\right]^3}=\frac{0,6^2}{0,02.2^3}=2,25$