Cho phản ứng thuận nghịch: H2 (k) + I2 (k) ⇌ 2HI (k) hiệu suất của phản ứng là bao nhiêu nếu biết hằng số cân bằng KP của phản ứng ở nhiệt độ này là 54,5.
Trả lời:
Đáp án đúng: B
Để tính hiệu suất của phản ứng thuận nghịch H2 (k) + I2 (k) ⇌ 2HI (k) khi biết hằng số cân bằng KP = 54,5, ta tiến hành như sau:
Giả sử ban đầu có 1 mol H2 và 1 mol I2. Gọi x là số mol H2 và I2 đã phản ứng ở trạng thái cân bằng. Khi đó:
H2 (k) + I2 (k) ⇌ 2HI (k)
Ban đầu: 1 1 0
Phản ứng: x x 2x
Cân bằng: 1-x 1-x 2x
Vì KP = KC (do số mol khí ở hai vế bằng nhau), ta có:
KP = [HI]^2 / ([H2] * [I2]) = (2x)^2 / ((1-x) * (1-x)) = 54,5
=> (2x / (1-x))^2 = 54,5
=> 2x / (1-x) = √54,5 ≈ 7,38
=> 2x = 7,38 - 7,38x
=> 9,38x = 7,38
=> x ≈ 0,787
Vậy hiệu suất của phản ứng là x * 100% = 0,787 * 100% = 78,7%
Vậy đáp án đúng là B. 78,7%