Resposta:

Explicação:

Para calcular a velocidade inicial da reação, podemos usar a equação da velocidade:

velocidade = k[N2]^1[H2]^3

Onde k é a constante de velocidade e [N2] e [H2] são as concentrações iniciais de N2 e H2. Substituindo os valores, temos:

velocidade = k[0,4]^1[1,2]^3 = k x 1,728

Para calcular a velocidade da reação após 5 minutos, podemos usar a equação da velocidade novamente, mas agora com as concentrações de N2 e H2 após 5 minutos:

velocidade = k[0,2]^1[1,2]^3 = k x 0,3456

A concentração de H2 não mudou, pois ele é um reagente em excesso.

Para calcular a velocidade da reação após 10 minutos, podemos usar a equação da velocidade com as concentrações de N2 e H2 após 10 minutos:

velocidade = k[0,2]^1[0,3]^3 = k x 0,0081

Para calcular a velocidade média da reação entre 5 e 15 minutos, podemos usar as concentrações de N2, H2 e NH3 nesses dois momentos:

velocidade média = (0,7 - 0)/(15 - 5) = 0,07 mol/L/min

Agora podemos usar a equação da velocidade para calcular a constante de velocidade k:

velocidade = k[N2]^1[H2]^3

k = velocidade / [N2]^1[H2]^3

Substituindo os valores para a velocidade e as concentrações iniciais, temos:

k = (0,0216 mol/L/min) / (0,4 mol/L)^1(1,2 mol/L)^3

k = 1,5 x 10^-3 L^2/mol^2/min

Portanto, a equação da velocidade da reação é:

velocidade = 1,5 x 10^-3 [N2]^1[H2]^3

onde [N2] e [H2] são as concentrações de N2 e H2 em mol/L, respectivamente.