Câu hỏi:

Ta có phương trình:
$N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$
Ban đầu: 4M 0.1M 0M
Phản ứng: xM xM 2xM
Cân bằng: (4-x)M (0.1-x)M 2xM
Ta có:
$K_c = \frac{[NO]^2}{[N_2][O_2]} = \frac{(2x)^2}{(4-x)(0.1-x)} = 0.01$
Vì $K_c$ nhỏ nên ta có thể bỏ qua x so với 4 và 0.1:
$\frac{4x^2}{4*0.1} = 0.01$
$x^2 = 0.001$
$x = \sqrt{0.001} \approx 0.0316$
Số mol NO tạo thành là:
$2x = 2*0.0316 = 0.0632$ mol
Tuy nhiên, vì giả thiết bỏ qua x so với 4 và 0.1 không hoàn toàn chính xác, ta giải phương trình bậc hai:
$\frac{4x^2}{(4-x)(0.1-x)} = 0.01$
$4x^2 = 0.01(0.4 - 4x - 0.1x + x^2)$
$4x^2 = 0.004 - 0.041x + 0.01x^2$
$3.99x^2 + 0.041x - 0.004 = 0$
Giải phương trình bậc 2 ta được:
$x \approx 0.0286$
Số mol NO tạo thành là:
$2x = 2*0.0286 \approx 0.0572$ mol. Vì đáp án gần nhất là 0.036 mol, nên có thể có sai sót ở đề bài.
Tính theo số mol phản ứng (0,0286), lượng $N_2$ còn lại là 4 - 0,0286 = 3,9714 mol, lượng $O_2$ còn lại là 0,1 - 0,0286 = 0,0714 mol. Nếu lượng NO tạo thành là 0,036 thì x = 0,018, lượng $N_2$ còn lại là 4 - 0,018 = 3,982 mol, lượng $O_2$ còn lại là 0,1 - 0,018 = 0,082 mol.
Thay vào biểu thức $K_c$, ta có:
$\frac{0.036^2}{3.982 * 0.082} = 0.00396$ (khác xa 0,01)
Với đáp án 0,048 mol, x = 0,024:
$\frac{0.048^2}{(4-0.024)(0.1-0.024)} = \frac{0.002304}{3.976*0.076} = 0.00764$ (gần 0,01 hơn)
Với đáp án 0,054 mol, x = 0,027:
$\frac{0.054^2}{(4-0.027)(0.1-0.027)} = \frac{0.002916}{3.973*0.073} = 0.01004$ (gần 0,01 nhất)
Vì vậy, đáp án chính xác nhất là 0,054 mol.