Làm giúp mình với.!!!

Để giải bài tập này, chúng ta sẽ sử dụng định luật khí lý tưởng và mối quan hệ giữa áp suất, thể tích và nhiệt độ.

a. Tìm tỉ lệ P1/P2

Đầu tiên, chúng ta sẽ xét trạng thái trước phản ứng là P1. Ở trạng thái này, trong bình có hỗn hợp khí N2 và H2. Áp suất tuyệt đối là P1.

Sau khi phản ứng xảy ra, hỗn hợp khí có ảnh hưởng đến áp suất cuối cùng trong bình, đó là P2. Theo bài toán, tỉ khối của H2 = 3,6 so với H2 tức là khối lượng của N2 sẽ là 3,6 lần so với H2.

Giả sử khối lượng của H2 mặc định là 1, vậy khối lượng của N2 sẽ là 3,6. Chúng ta có thể tính được số mol của từng khí:
- số mol H2 = m/M = 1/2 = 0,5 mol
- số mol N2 = m/M = 3,6/28 = 0,12857 mol

Sau phản ứng, theo bảo toàn số mol, tổng số mol khí vẫn không thay đổi. Đặc biệt, nếu chúng ta coi phản ứng xảy ra là phản ứng giữa H2 và N2 tạo thành NH3, thì sẽ diễn ra theo phương trình:

N2 + 3H2 → 2NH3

Theo phương trình, mỗi mol N2 phản ứng với 3 mol H2, nên:

0,12857 mol N2 sẽ phản ứng với 0,3857 mol H2.

Tổng số mol khí ban đầu = 0,5 + 0,12857 = 0,62857 mol.

Sau phản ứng chúng ta sẽ có:
NH3 (2 mol tương đương với 0,12857 mol N2 phản ứng) = 0,25714 mol.

Tổng số mol khí sau phản ứng = 0,62857 - 0,3857 + 0,25714 = 0,5 mol.

Áp suất P2 tính theo định luật Boyle (PV = nRT):
P1/P2 = (n1RT1)/(n2RT2), với T1 = T2 (nhiệt độ không đổi).
=> P1/P2 = n1/n2.

Sử dụng số mol:
=> P1/P2 = 0,62857 / 0,5 = 1,25714.

b. Tính hiệu suất phản ứng.

Hiệu suất lý thuyết tối đa mà chúng ta có thể tính cho phản ứng này được biểu diễn bằng lượng NH3 tạo thành chia cho lượng H2 cần thiết phản ứng.

Căn cứ vào phản ứng, 1 mol N2 cần 3 mol H2. Như vậy:

Khối lượng H2 cần phản ứng: m = 3 * 0,12857 = 0,38571 mol.

Khối lượng NH3 tạo thành: 2 * 0,12857 = 0,25714 mol (như đã tính ở phần trước).

Hiệu suất phản ứng (η) sẽ được tính như sau:

η = (khối lượng NH3 tạo thành / khối lượng NH3 tối đa) * 100%.

Khối lượng NH3 tối đa mà cần dự kiến thu được từ 0,38571 mol H2 là:

Khối lượng NH3 tối đa = 0,38571 * 2/3 = 0,25714 mol.

Thay vào công thức:

η = (0,25714 / 0,25714) * 100% = 100%.

Bài toán gợi ý hiệu suất phản ứng đạt 100%, tức là phản ứng diễn ra hoàn toàn.