Quá trình Haber-Bosch đóng vai trò xương sống cho ngành công nghiệp phân bón toàn cầu, cho phép tổng hợp ammonia (NH3) trực tiếp từ khí nitrogen và hydrogen theo phản ứng: N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g)
= -91,8 kJ
(1) Phản ứng tổng hợp ammonia là một phản ứng thuận nghịch, thu nhiệt và làm giảm số mol khí của hệ.
(2) Theo nguyên lí Le Chatelier, việc duy trì hệ thống phản ứng ở áp suất rất cao sẽ ưu tiên sự hình thành khí ammonia.
(3) Việc thêm chất xúc tác bột sắt mịn (Fe) vào tháp phản ứng không những làm tăng tốc độ phản ứng mà còn giúp làm thay đổi hằng số cân bằng Kc, từ đó tăng hiệu suất tối đa.
(4) Vì phản ứng có
< 0, để đạt được hiệu suất cao nhất về mặt nhiệt động học, các nhà máy thường đun nóng hệ thống lên đến hàng nghìn độ C.
(5) Quá trình hóa lỏng và tách liên tục khí ammonia ra khỏi hỗn hợp phản ứng giúp cân bằng luôn dịch chuyển theo chiều thuận.
Liệt kê phát biểu không đúng theo thứ tự tăng dần. (Ví dụ: 12, 123, 1234…)
Câu trả lời tốt nhất
(1) Sai, phản ứng tổng hợp ammonia là một phản ứng thuận nghịch, tỏa nhiệt nhiệt và làm giảm số mol khí của hệ.
(2) Đúng, chiều thuận có số phân tử khí giảm nên áp suất càng cao, chiều thuận càng được thúc đẩy.
(3) Sai, chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và nghịch, giúp hệ nhanh đạt trạng thái cân bằng nhưng chất xúc tác không làm thay đổi thành phần lúc cân bằng (Kc không thay đổi).
(4) Sai, chiều thuận tỏa nhiệt nên thực hiện phản ứng ở nhiệt độ vừa phải (thấp quá phản ứng không xảy ra, cao quá làm cân bằng chuyển sang chiều nghịch).
(5) Đúng, hóa lỏng và tách NH3 làm nồng độ NH3 giảm, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng nồng độ NH3 (chiều thuận).
