MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG TRONG ĐỀ THI GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY

https://twitter.com/daykemquynhon
plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
PVLK
www.facebook.com/daykem.quynhon
https://daykemquynhon.blogspot.com
http://daykemquynhon.ucoz.com
Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 /
Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định
a) Đặt a = P NH /P, trong đó P NH là áp suất riêng phần của NH 3 và P là áp suất chung của hỗn
3
3
hợp ở trạng thái cân bằng. Thiết lập công thức liên hệ giữa a, P và K P .
b) Tính a ở 500 o C và P = 300 atm, biết rằng ở nhiệt độ này thì K P = 1,5.10 -5 . Từ đó tính hiệu suất
chuyển hóa α của N 2 (hoặc H 2 ) thành NH 3 khi cân bằng.
Nếu thực hiện phản ứng ở P = 600 atm thì α bằng bao nhiêu? So sánh α ở hai trường hợp và giải
thích tại sao trong thực tế người ta chỉ thực hiện phản ứng ở khoảng 300 atm.
Hướng dẫn
1) Trong công nghiệp: T ≈ 500 o C; P ≈ 300atm, chất xúc tác sắt: Tỉ lệ số mol N 2 : H 2 = 1 : 3. P cao
phù hợp với nguyên lí Lơ Satơlie , ∆n< 0 nên P cao cân bằng chuyển dịch về phía tạo ra NH 3 . T cao
nên cân bằng chuyển dịch theo chiều ngược lại vì ∆H < 0, không phù hợp với nguyên lí Le
Chartelier nhưng vì tốc độ phản ứng qúa bé ở nhiệt độ thấp nên cần tăng nhịêt độ và dùng chất xúc
tác. Tỉ lệ số mol N 2 : H 2 là 1 : 3 để sự chuyển hóa của N 2 và H 2 thành NH 3 là lớn nhất.
2) a) P NH = a.P; P
3
H 2
= 3P N 2
; P = 4P N 2
+ aP
P(1-a) 3P(1-a)
P
N
= ;P
2 H
=
2
4 4
4 2
4 .a a
K
P= Þ =0,325 K
3 2 4 2
3 .p (1-a) . P(1-a)
P = 300atm ⇒ a = 0,226; P = 600atm ⇒ a = 0,334
N 2 + 3H 2
CB: 1 - α 3 –3α
←⎯⎯→
⎯ 2NH 3
2α ⇒ Σn = (4 - 2α) mol
2α α α
P
NH 3
= .P= .P=a.P ⇒ a=
4-2α 2-α 2-α
α
a=0,226= ⇒ α=37%
2-α
α
a=0,334= ⇒ α=50%
2-α
P
P tăng ⇒ α tăng phù hợp với nguyên lí Le Chartelier, nhưng P qúa cao không đảm bảo sản xuất an
toàn lâu dài. Mặt khác trong qúa trình sản xuất NH 3 được ngưng tụ tách khỏi môi trường phản ứng.
Ví dụ 7. Tính hằng số cân bằng Kp với phản ứng
N 2 + 3H 2 ←⎯⎯→
⎯ 2NH 3 ở 25 o C
Biết ∆ G o NH =-16,64 KJ/ mol
3
Kp sẽ được thay đổi như thế nào khi phản ứng được viết dạng:
1 3
N2 + H2 ←⎯⎯→
⎯ NH 3
2 2
Hướng dẫn
∆ G o = 2.(-16,64) = -33,28 KJ
∆G o 33280
= -RTlnKp => lnKp = - = 13,43
8,314.298
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÝ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN
Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
13
MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM
HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)
https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/
DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN