Đáp án + Giải thích các bước giải:

a.

Xét phản ứng:  $N_2(g)+3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$

Do tỉ lệ về thể tích cũng là tỉ lệ về số mol, nên ta giả sử có $1(mol)N_2$ và $3(mol)H_2$

Ở thời điểm ban đầu: $\begin{cases} N_2:1(mol)\\H_2:3(mol)\\NH_3:0(mol) \end{cases}$

Ở thời điểm phản ứng: $\begin{cases} N_2:x(mol)\\H_2:3x(mol)\\NH_3:2x(mol) \end{cases}$

Ở thời điểm cân bằng: $\begin{cases} N_2:1-x(mol)\\H_2:3-3x(mol)\\NH_3:0+2x=2x(mol) \end{cases}$

Tại thời điểm cân bằng $n_{\text{tong}}=1-x+3-3x+2x=4-2x(mol)$

$K_p=\dfrac{p_{NH_3}^2}{p_{N_2}.p_{H_2}^3}=\dfrac{(\dfrac{2x.}{4-2x}.p_{\text{tong}})^2}{(\dfrac{1-x}{4-2x}.p_{\text{tong}}).(\dfrac{3-3x}{4-2x}.p_{\text{tong}})^3}\\\to K_p=\dfrac{(2x)^2}{(4-2x)^2}.p_{\text{tong}}^2.\dfrac{4-2x}{1-x}.\dfrac{1}{p_{\text{tong}}}.\dfrac{4-2x)^3}{27(1-x)^3}.\dfrac{1}{p_{\text{tong}}^3}\\\to \sqrt{K_p}=\sqrt{\dfrac{4x^2.(4-2x)^2}{27.(1-x)^4}.\dfrac{1}{p_{\text{tong}}^2}}\\\to \sqrt{K_p}=\dfrac{2x(4-2x)}{5,2(1-x)^2}.\dfrac{1}{p_{\text{tong}}}\\\to \sqrt{K_p}. p_{\text{tong}}=\dfrac{2x(4-2x)}{5,2(1-x)^2}$

Tại thời điểm $p_{\text{tong}}=500atm$

$\sqrt{K_p}. p_{\text{tong}}=\dfrac{2x(4-2x)}{5,2(1-x)^2}=\sqrt{1,5.10^{-5}}.500\\\xrightarrow[]{\text{SLOVE}}x=0,4668\\\to H=\dfrac{0,4668}{1}.100\%=46,68\%$

Tại thời điểm $p_{\text{tong}}=1000atm$

$\sqrt{K_p}. p_{\text{tong}}=\dfrac{2x(4-2x)}{5,2(1-x)^2}=\sqrt{1,5.10^{-5}}.1000\\\xrightarrow[]{\text{SLOVE}}x=0,5929\\\to H=\dfrac{0,5929}{1}.100\%=59,29\%$

b.

  Khi tăng áp suất, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm số mol khí. Ở đây với áp suất lần lượt là $500atm$ và $1000atm$ thì hiệu suất tương ứng lần lượt là $46,68\%$ và $59,29\%$,tức là khi tăng áp suất thì số mol $NH_3$ tạo thành tăng. Vậy các kết quả trên phù hợp với nguyên lí chuyển dịch cân bằng hóa học.