Per calcolare il valore di Kp, la costante di equilibrio in termini di pressione parziale dei gas, è necessario conoscere le pressioni parziali dei reagenti e dei prodotti all'equilibrio. Possiamo utilizzare la frazione molare di NH3 per determinare la pressione parziale di NH3.

Dal bilanciamento della reazione, sappiamo che 1 mole di N2 e 3 moli di H2 reagiscono per produrre 2 moli di NH3. Quindi, all'equilibrio, la frazione molare di NH3 è:

x(NH3) = n(NH3) / n(Totale) = 2 / (1 + 3 + 2) = 0.2

Tuttavia, ci viene dato che la frazione molare di NH3 all'equilibrio è 0.09, che è inferiore a quella calcolata sopra. Ciò significa che l'equilibrio si sposta verso i reagenti in modo da aumentare la frazione molare di NH3.

Possiamo usare la relazione tra Kp e la pressione parziale dei reagenti e dei prodotti per calcolare Kp:

Kp = (p(NH3))^2 / (p(N2) * p(H2)^3)

Inoltre, possiamo utilizzare la legge di Dalton per calcolare la pressione totale:

p(Totale) = p(N2) + p(H2) + p(NH3)

Sappiamo che la pressione totale all'equilibrio è 150 atm, quindi possiamo esprimere le pressioni parziali dei reagenti e dei prodotti come:

p(N2) = (1 - x(NH3)) * p(Totale) = 120 atm
p(H2) = (3 - 3x(NH3)) * p(Totale) = 27 atm
p(NH3) = x(NH3) * p(Totale) = 3 atm

Sostituendo questi valori nella formula di Kp, otteniamo:

Kp = (3 atm)^2 / (120 atm * 27 atm)^3 = 3.86 x 10^-5

Quindi, il valore di Kp per questa reazione è di 3.86 x 10^-5.