Hãy nêu nhận xét của em về kết quả hằng số cân bằng?

* Hướng dẫn giải

\(\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
\frac{{P_{N{H_3}}^2}}{{{P_{{N_2}}}.P_{{H_2}}^3}} = 1,{5.10^{ - 5}}(1)\\
P_{{H_2}}^{} = 3{P_{{N_2}}}(2)\\
{P_{{N_2}}} + P_{{H_2}}^{} + P_{N{H_3}}^{} = P(3)
\end{array} \right. \Rightarrow (2) + (3):{P_{{N_2}}} = \frac{1}{4}(P - P_{N{H_3}}^{})(4)\\
 \Rightarrow P_{{H_2}}^{} = \frac{3}{4}(P - P_{N{H_3}}^{})(5)
\end{array}\)

Thay (4) và (5) vào (1) ta được :

\(\begin{array}{l}
 \Rightarrow \frac{{{P_{N{H_3}}}}}{{{{(P - {P_{N{H_3}}})}^2}}} = 1,{26.10^{ - 3}}\\
 \Rightarrow 1,{26.10^{ - 3}}P_{N{H_3}}^2 - (2,{52.10^{ - 3}}P + 1).{P_{N{H_3}}} + 1,{26.10^{ - 3}}{P^2} = 0
\end{array}\)             

+ Khi p = 500atm:

\(\begin{array}{l}
{\rm{1}},{\rm{26}}.{\rm{1}}{0^{ - {\rm{3}}}}.P_{N{H_3}}^2 - 2,26P_{N{H_3}}^{} + 315 = 0\\
 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}
P_{N{H_3}}^{} = 1641,33atm\\
P_{N{H_3}}^{} = 152,3atm
\end{array} \right.
\end{array}\)

(loại vì P_NH3 > P) 

+ Khi p = 1000 atm: 

\(\begin{array}{l}
{\rm{1}},{\rm{26}}.{\rm{1}}{0^{ - {\rm{3}}}}.P_{N{H_3}}^2 - 3,52P_{N{H_3}}^{} + {\rm{1}},{\rm{26}}.{\rm{1}}{0^{\rm{3}}} = 0\\
 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}
P_{N{H_3}}^{} = 2372,08atm\\
P_{N{H_3}}^{} = 421,6atm
\end{array} \right.
\end{array}\)

 (loại vì P_NH3 > P) 

Gọi x và x’ là phần trăm hỗn hợp ban đầu đã chuyển hóa thành NH₃ ở p = 500 atm và p = 1000 atm ta có:

                        NH₃ + 3H₂  ⇔      2NH₃.

Ban đầu           1         3                  0

Phản ứng         x        3x                2x

Cân bằng       1– x    3 – 3x           2x

Tổng số mol sau phản ứng: 1– x  +  3 – 3x  +  2x = 4 – 2x

Ở 500atm thì :  \(\frac{{2x}}{{4 - 2x}} = \frac{{152,3}}{{500}}\) → x = 46,62%

Ở 1000atm thì : \(\frac{{2x'}}{{4 - 2x'}} = \frac{{421,6}}{{1000}}\) → x’ = 59,55%

Như vậy áp suất tăng đã làm cho cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, làm hiệu suất phản ứng tăng.