Cho cân bằng hoá học sau:${\text{N}}_2( \text{g})+3{\text{H}}_2( \text{g})\rightleftharpoons 2{\text{NH}}_3( \text{g})\Delta \text{H}=-92 \text{kJ}$

Cho 3,0 mol khí hydrogen và 1,0 mol khí nitrogen vào một bình kín dung tích 10 lít, có bột iron xúc tác, giữ bình ở 450^oC. Ở trạng thái cân bằng có 20% chất đầu chuyền hoá thành sản phẩm.

a) Xác định số mol các chất ở trạng thái cân bằng.

b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở nhiệt độ trên. Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều nào?

a)                

Ban đầu:      1,0    3,0                                  (mol)

Phản ứng:    0,2    0,6              0,4               (mol)

Cân bằng:    0,8    2,4              0,4               (mol)

Nồng độ:       0,08  0,24            0,04             (mol/L)

Vậy số mol N₂, H₂ và NH₃ ở trạng thái cân bằng lần lượt là: 0,8 mol; 2,4 mol và 0,4 mol.

b) Ta có:

\({K_c} = \frac{{{{{\rm{[}}N{H_3}{\rm{]}}}^2}}}{{{\rm{[}}{N_2}{\rm{]}}.{{{\rm{[}}{H_2}{\rm{]}}}^3}}} = \frac{{{{0,04}^2}}}{{{{0,08.0,24}^3}}} = 1,45\)

DH < 0 nên chiều phản ứng thuận toả nhiệt.

Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, tức chiều nghịch.