Viết biểu thức hằng số cân bằng KCcho phản ứng thuận nghịch: a, N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) b...

Hướng dẫn giải :

Với một phản ứng thuận nghịch bất kì:

aA + bB ⇌ mM + nM

K_C được gọi là hằng số cân bằng (tính theo nồng độ mol), giá trị của K_C chỉ phụ thuộc vào bản chất của các chất trong cân bằng và nhiệt độ.

Khi đó biểu thức tính K_C như sau: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[M]}}}^{\rm{m}}}{{{\rm{[N]}}}^{\rm{n}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó: a, b, m, n lần lượt là hệ số tỉ lượng tương ứng của các chất A, B, M, N trong phương trình hoá học; [A], [B], [M], [N] lần lượt là nồng độ mol của các chất A, B, M, N ở trạng thái cân bằng.

Lưu ý: Trong công thức tính hằng số cân bằng K_C, chỉ xét những chất ở thể khí và chất tan trong dung dịch.

Lời giải chi tiết :

a) a, N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

\[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[N}}{{\rm{H}}_3}{\rm{]}}}^2}}}{{{\rm{[}}{{\rm{N}}_2}{\rm{][}}{{\rm{H}}_2}{{\rm{]}}^3}}}\]

b) CaCO₃ (s) ⇌ CaO (s) + CO₂ (g)

\[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = [C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{]}}\]

Hướng dẫn giải :

Với một phản ứng thuận nghịch bất kì:

aA + bB ⇌ mM + nM

K_C được gọi là hằng số cân bằng (tính theo nồng độ mol), giá trị của K_C chỉ phụ thuộc vào bản chất của các chất trong cân bằng và nhiệt độ.

Khi đó biểu thức tính K_C như sau: \({{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{(M)}}}^{\rm{m}}}{{{\rm{(N)}}}^{\rm{n}}}}}{{{{{\rm{(A)}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{(B)}}}^{\rm{b}}}}}\)

Trong đó: a, b, m, n lần lượt là hệ số tỉ lượng tương ứng của các chất A, B, M, N trong phương trình hoá học; (A), (B), (M), (N) lần lượt là nồng độ mol của các chất A, B, M, N ở trạng thái cân bằng.

Lưu ý: Trong công thức tính hằng số cân bằng K_C, chỉ xét những chất ở thể khí và chất tan trong dung dịch.

Lời giải chi tiết :

- Trong phản ứng (*): \({{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{(HI)}}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{(}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{)(}}{{\rm{I}}_{\rm{2}}}{\rm{)}}}}\)

- Trong phản ứng (**): \({{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{(HI)}}}}{{{{{\rm{(}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{)}}}^{\frac{1}{2}}}{{{\rm{(}}{{\rm{I}}_{\rm{2}}}{\rm{)}}}^{\frac{1}{2}}}}}\)

Giá trị hai hằng số cân bằng này không bằng nhau.

Hướng dẫn giải :

Với một phản ứng thuận nghịch bất kì:

aA + bB ⇌ mM + nM

K_C được gọi là hằng số cân bằng (tính theo nồng độ mol), giá trị của K_C chỉ phụ thuộc vào bản chất của các chất trong cân bằng và nhiệt độ.

Khi đó biểu thức tính K_C như sau: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[M]}}}^{\rm{m}}}{{{\rm{[N]}}}^{\rm{n}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó: a, b, m, n lần lượt là hệ số tỉ lượng tương ứng của các chất A, B, M, N trong phương trình hoá học; (A), (B), (M), (N) lần lượt là nồng độ mol của các chất A, B, M, N ở trạng thái cân bằng.

Lưu ý: Trong công thức tính hằng số cân bằng K_C, chỉ xét những chất ở thể khí và chất tan trong dung dịch.

Lời giải chi tiết :

a) \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{]}}}^{\rm{3}}}{\rm{[CO]}}}}{{{\rm{[C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}{\rm{][}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O]}}}} = \frac{{{{1,150}^3}.0,126}}{{0,126.0,242}} \approx 6,285\]

b) CH₄ (g) + H₂O (g) ⇌ 3H₂ (g) + CO (g)

Ban đầu: x x

Phản ứng: 0,2 ← 0,2 ← 0,6 → 0,2

Cân bằng: (x – 0,2) (x - 0,2) 0,6 0,2

Ở 760 °C:

\[\begin{array}{l}{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}6,285\\ \Leftrightarrow \frac{{{{{\rm{[}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{]}}}^{\rm{3}}}{\rm{[CO]}}}}{{{\rm{[C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}{\rm{][}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O]}}}} = 6,285\\ \Leftrightarrow \frac{{{{0,6}^3}.0,2}}{{(x - 0,2)(x - 0,2)}} = 6,285\\ \Rightarrow x \approx 0,283(M)\end{array}\]