Roboguru

Proses Haber-Bosch merupakan proses pembentukan atau produksi amonia berdasarkan reaksi. 3H2​(g)+N2​(g)⇌NH3​(g)  Data Kc​ dan Kp​ dari reaksi kesetimbangan (dapat balik) tersebut pada berbagai temperatur adalah Dari data tersebut tetapan kesetimbangan proses Haber Bosch tersebut di atas, pernyataan yang benar adalah ... (SOAL SBMPTN 2014)

Pertanyaan

Proses Haber-Bosch merupakan proses pembentukan atau produksi amonia berdasarkan reaksi.

3H2(g)+N2(g)NH3(g) 

Data Kc dan Kp dari reaksi kesetimbangan (dapat balik) tersebut pada berbagai temperatur adalah

Dari data tersebut tetapan kesetimbangan proses Haber Bosch tersebut di atas, pernyataan yang benar adalah ...

(SOAL SBMPTN 2014)

  1. Untuk meningkatkan hasil reaksi (NH3), maka dapat dilakukan dengan cara menaikkan suhu. 

  2. Reaksi pembentukan amonia adalah reaksi eksotermis.

  3. Perubahan entalpi reaksi penguraian amonia berharga negatif.

  4. Produk penguraian amonia terjadi lebih besar pada suhu rendah. 

  5. Penambahan katalis akan menaikkan harga tetapan kesetimbangan.

Pembahasan Soal:

Berdasarkan data pada tabel, tampak nilai Kc dan Kp berkurang seiring kenaikan suhu. Perhatikan bahwa tetapan kesetimbangan konsetrasi maupun tekanan mengikuti perbandingan produk bagi reaktan.

K=reaktanproduk 

Artinya semakin besar nilai Kc dan Kp maka semakin banyak konsentrasi dan tekanan produk dibanding reaktan. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa reaksi pembuatan amonia atau Haber - Bosch optimal pada suhu rendah atau reaksi berlangsung secara eksotermik (perubahan entalpi bernilai negatif). Sebaliknya, reaksi penguraian amonia akan berlangsung secara endodermis (harga perubahan entalpi positif).

Untuk meningkatkan hasil reaksi (NH3) seharusnya suhu diturunkan dan penambahan katalis hanya akan mempercepat laju reaksi (tidak mengubah harga tetapan kesetimbangan).

Jadi, jawaban yang benar adalah B.

 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

Q. 'Ainillana

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Yogyakarta

Terakhir diupdate 12 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Proses Haber-Bosch merupakan proses pembentukan (produksi) amonia berdasarkan reaksi:         Data  dan  dari reaksi kesetimbangan tersebut pada berbagai temperatur adalah   Dari data tetapan ke...

Pembahasan Soal:

Salah satu faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan adalah suhu. Menurut asas Le Chatelier, jika suhu dinaikkan maka kesetimbangan bergeser ke arah reaksi yang menyerap kalor (reaksi endoterm). Sebaliknya, jika suhu diturunkan maka kesetimbangan bergeser ke arah reaksi yang membebaskan kalor (reaksi eksoterm). Hanya suhu yang dapat mengubah nilai tetapan kesetimbangan (K subscript c atau K subscript p).

Berdasarkan data pada tabel, jika suhu dinaikkan maka nilai K subscript c dan K subscript p semakin kecil. Nilai K subscript c dan K subscript p berbanding lurus terhadap jumlah produk dan berbanding terbalik dengan jumlah reaktan. Jika nilai K subscript c dan K subscript p semakin kecil maka jumlah produk N H subscript 3 akan semakin sedikit sehingga reaksi akan bergeser ke arah reaktan karena suhu dinaikkan. Oleh karena itu, reaksi pembentukan amonia merupakan reaksi eksotermis dengan nilai increment H bertanda negatif. Jika kita tuliskan persamaan termokimia pembentukan amonia menjadi :

3 H subscript 2 open parentheses italic g close parentheses and N subscript 2 open parentheses italic g close parentheses equilibrium 2 N H subscript 3 open parentheses italic g close parentheses space space increment H equals minus sign x space kJ 

Dengan demikian, proses pembuatan amonia pada proses Haber-Bosch merupakan :

  • Reaksi eksotermis dan increment H bertanda negatif.
  • Kenaikan suhu akan menyebabkan nilai K subscript c dan K subscript p semakin kecil.
  • Peningkatan produksi amonia harus dilakukan pada suhu rendah.

Jadi, jawaban yang benar adalah B.

Roboguru

Proses Haber-Bosch merupakan proses pembentukan atau produksi amonia berdasarkan reaksi. 3H2​(g)+N2​(g)⇌3NH3​(g)  Data Kc​ dan Kp​ dari reaksi kesetimbangan (dapat balik) tersebut pada berbagai temp...

Pembahasan Soal:

Tekanan total sistem merupakan jumlah dari tekanan parsial gas-gas yang bereaksi. Karena tekanan parsial H2 dan N2 sudah diketahui, maka perlu kita cari tekanan parsial gas amonia (NH3) melalui persamaan Kp.

Kp9,0×1059,0×106PNH3PNH3=====(PN2)(PH2)3(PNH3)2(10)(1)3(PNH3)2(PNH3)2akarkankeduaruas3,0×103atm3000atm

maka, tekanan totalnya:

Ptotal===PNH3+PH2+PN23000+10+13011atm

 Dengan demikian, tekanan total sistem pada saat kesetimbangan tersebut adalah 3011 atm.

Jadi, jawaban yang benar adalah 

Roboguru

Pada temperatur tertentu dalam wadah tertutup bervolume 1 L terdapat sistem kesetimbangan berikut. N2​(g)+3H2​(g)⇌2NH3​(g)  Pada kondisi kesetimbangan, [NH3​]=2M, [N2​]=2M, dan [H2​]=1M. Kesetimbang...

Pembahasan Soal:

Untuk mengetahui pergeseran kesetimbangan, nilai Kc mula-mula dapat dibandingkan dengan nilai Qc, yaitu nilai tetapan kesetimbangan yang baru. 

  • Jika nilai Qc < Kc maka kesetimbangan bergeser ke kanan (produk)
  • Jika nilai Qc > Kc, kesetimbangan bergeser ke kiri (reaktan)
  • Jika nilai Qc = Kc, kesetimbangan tidak bergeser (setimbang)

Untuk itu nilai Kc dapat dicari sebagai berikut:

Kc===[N2][H2]3[NH3]22×13222 

Nilai tetapan kesetimbangan yang baru sesuai pilihan yang tersedia:

  • Pilihan jawaban A: ditambahkan 2 mol gas NH3 dan 5 mol gas N2(volume = 1 L), maka nilai Qc:
    Qc=====[N2][H2]3[NH3]2(1L2+5mol)×(1L1mol)3(1L2+2mol)27×1427162,285 
    Jika dibandingkan dengan nilai Qc > Kc, maka kesetimbangan bergeser ke kiri. Pernyataan salah.
     
  • Pilihan jawaban B: ditambahkan 2 mol gas NH3 dan 4 mol gas N2 (volume = 1 L), maka nilai Qc:
    Qc=====[N2][H2]3[NH3]2(1L2+4mol)×(1L1mol)3(1L2+2mol)26×1426162,67
    Jika dibandingkan dengan nilai Qc > Kc, maka kesetimbangan bergeser ke kiri. Pernyataan salah.
     
  • Pilihan jawaban C: ditambahkan 1 mol gas NH3 dan 2 mol gas N2 (volume = 1 L), maka nilai Qc:
    Qc=====[N2][H2]3[NH3]2(1L2+2mol)×(1L1mol)3(1L2+1mol)24×132492,25 
    Jika dibandingkan dengan nilai Qc > Kc, maka kesetimbangan bergeser ke kiri. Pernyataan benar.

Jadi, jawaban yang benar adalah C.

Roboguru

Proses Haber-Bosch merupakan proses pembentukan (produksi) amonia berdasarkan reaksi:         Data  dan  dari reaksi kesetimbangan tersebut pada berbagai temperatur adalah   Jika pada saat keset...

Pembahasan Soal:

Tekanan total sistem merupakan jumlah keseluruhan dari tekanan parsial masing-masing gas pada keadaan setimbang. Tekanan total dapat dihitung berdasarkan nilai tetapan kesetimbangan K subscript p dan tekanan parsial gas yang diketahui.

Pada suhu 25 space degree C nilai K subscript p untuk reaksi tersebut adalah 9 comma 0 cross times 10 to the power of 5. Jika diketahui tekanan parsial H subscript 2 dan N subscript 2 masing-masing adalah 1 atm dan 10 atm, maka kita cari tekanan parsial N H subscript 3 dari persamaan K subscript p.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell K subscript p end cell equals cell fraction numerator open parentheses P subscript N H subscript 3 end subscript close parentheses squared over denominator open parentheses P subscript N subscript 2 end subscript close parentheses open parentheses P subscript H subscript 2 end subscript close parentheses cubed end fraction end cell row cell 9 comma 0 cross times 10 to the power of 5 end cell equals cell fraction numerator open parentheses P subscript N H subscript 3 end subscript close parentheses squared over denominator open parentheses 10 close parentheses open parentheses 1 close parentheses cubed end fraction end cell row cell 9 comma 0 cross times 10 to the power of 5 end cell equals cell open parentheses P subscript N H subscript 3 end subscript close parentheses squared over 10 end cell row cell open parentheses P subscript N H subscript 3 end subscript close parentheses squared end cell equals cell 10 cross times 9 comma 0 cross times 10 to the power of 5 end cell row cell open parentheses P subscript N H subscript 3 end subscript close parentheses squared end cell equals cell 9 comma 0 cross times 10 to the power of 6 end cell row cell P subscript N H subscript 3 end subscript end cell equals cell square root of 9 comma 0 cross times 10 to the power of 6 end root end cell row cell P subscript N H subscript 3 end subscript end cell equals cell 3 cross times 10 cubed end cell row cell P subscript N H subscript 3 end subscript end cell equals cell 3000 space atm end cell end table  

Setelah tekanan parsial N H subscript 3 diketahui, selanjutnya kita hitung tekanan total sistem pada saat kesetimbangan.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P subscript total end cell equals cell P subscript N subscript 2 end subscript and P subscript H subscript 2 end subscript and P subscript N H subscript 3 end subscript end cell row cell P subscript total end cell equals cell left parenthesis 10 plus 1 plus 3000 right parenthesis space atm end cell row cell P subscript total end cell equals cell 3011 space atm end cell end table  

Dengan demikian, tekanan total sistem pada keadaan setimbang adalah 3011 atm.

Jadi, jawaban yang benar adalah C.

Roboguru

Pada 1200∘C, terjadi kesetimbangan P4​ dan P2​ dalam wadah tertutup menurut reaksi: P4​(g)⇌2P2​(g)  Jika awalnya terdapat hanya gas P4​ dengan tekanan 63 atm dan setelah mencapai kesetimbangan tekan...

Pembahasan Soal:

Untuk mengetahui nilai Kp, perlu diketahui tekanan parsial P4 dan P2 saat keadaan setimbang, dimana:

Tekanan total sistem merupakan tekanan parsial P4 ditambahkan dengan P2.

Ptotal666663x====PP4+PP2(63x)+2xx3atm 

Dengan demikian tekanan parsial P4 saat keadaan setimbang adalah 60 atm, sedangkan tekanan parsial P2 adalah 6 atm. Maka, nilai Kp:

Kp====PP4(PP2)2606260360,6 

Dengan demikian, nilai nilai Kp untuk reaksi kesetimbangan tersebut adalah 0,6.

Jadi, jawaban yang benar adalah D.

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved