Đáp án + Giải thích các bước giải:

a.

Phản ứng xảy ra:  $A(g)+B(g) \to C(g)+D(g)$

  Tại thời điểm ban đầu: $\begin{cases}A:1(mol)\\B:1(mol)\\C:0(mol)\\D:0(mol) \end{cases}$

  Tại thời điểm phản ứng: $\begin{cases}A:0,6667(mol)\\B:0,6667(mol)\\C:0,6667(mol)\\D:0,6667(mol) \end{cases}$

  Tại thời điểm cân bằng: 

$\begin{cases}A:1-0,6667=0,3333(mol)\\B:1-0,6667=0,3333(mol)\\C:0+0,6667=0,6667(mol)\\D:0+0,6667=0,6667(mol) \end{cases}$

  Giả sử các khi trên ở cùng điều kiện, dẫn đế tỉ lệ về số mol tỉ lệ thuận với áp suất.

$K_p=\dfrac{p_{C}.p_{D}}{p_A.p_B}=\dfrac{0,6667.0,6667}{0,3333.0,3333}=\dfrac{(0,6667)^2}{(0,3333)^2}=(\dfrac{0,6667}{0,3333})^{2}=2^2=4$

b.

  Tại thời điểm ban đầu: $\begin{cases}A:3(mol)\\B:1(mol)\\C:0(mol)\\D:0(mol) \end{cases}$ $\\$  Tại thời điểm phản ứng: $\begin{cases}A:a(mol)\\B:a(mol)\\C:a(mol)\\D:a(mol) \end{cases}$ $\\$  Tại thời điểm cân bằng:  $\begin{cases}A:3-a(mol)\\B:1-a(mol)\\C:0+a=a(mol)\\D:0+a=a(mol) \end{cases}$

Ta có: $K_p=\dfrac{p_{C}.p_{D}}{p_A.p_B}=\dfrac{a.a}{(3-a)(1-a)}=\dfrac{a^2}{(3-a)(1-a)}=4$

Với $0<a<1 \xrightarrow[]{SLOVE}a=0,9=90\%$

Vậy hiệu suất cực đại của phản ứng là $90\%$

$a)$

Gọi lượng chuyển hoá của $A$ là $a(mol)$

$H\%_{ch,A}=\dfrac{a}{1}=66.67\%$

`=>`$a =0.6667 \approx \dfrac{2}{3}$

Có mối liên hệ : $K_p=K_c$ do $\Delta n_{khí}=0(mol)$

`=>`$K_p=\dfrac{[C][D]}{[A][B]}$

$=\dfrac{\dfrac{2}{3} \times \dfrac{2}{3}}{(1-\dfrac{2}{3})(1-\dfrac{2}{3})}$

$=4$

$b)$

Dùng gấp $3$ lần lượng $B$ thì chất $A$ là lượng tới hạn.

Gọi $b(mol)$ là lượng chuyển hoá tính theo $A.$ ($b<1$)

`->`$[A]=1-b(mol);$ $[B]=3-b(mol);$ $[C]=[D]=b(mol)$

`->`$K_c=\dfrac{b^2}{(1-b)(3-b)}=4$

`=>`$b = \dfrac{2(4-\sqrt{7})}{3}(mol)$

`=>`$H\%_{ch,max}=\dfrac{\dfrac{2(4-\sqrt{7}}{3})}{1} \times 100\%=90.28\%$