Ammonia có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và sản xuất. Trong công nghiệp, ammonia được tổng hợp từ nitrogen và hydrogen theo phương trình phản ứng: N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g) (*). Kết quả nghiên cứu sự phụ thuộc của hệ suất phản ứng tổng hợp ammonia vào áp suất và nhiệt độ được thể hiện trong giản đồ sau:
a. Phản ứng (*) thực hiện ở nhiệt độ cao nên là phản ứng thu nhiệt (ΔrH > 0).
b. Hiệu suất của phản ứng ở 550°C, 300 atm cao hơn hiệu suất ở 500°C, 200 atm.
c. Khi tăng áp suất thì cân bằng của phản ứng (*) chuyển dịch theo chiều thuận.
d. Ở nhiệt độ 450°C, 250 atm, 2 mol N2 trộn với 4,5 mol H2 thu được 1,2 mol NH3.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, phản ứng (*) tỏa nhiệt, ở nhiệt độ thường phản ứng không xảy ra nên cần thực hiện ở nhiệt độ cao hơn.
(b) Sai, căn cứ vào biểu đồ thì hiệu suất của phản ứng ở 550°C, 300 atm thấp hơn hiệu suất ở 500°C, 200 atm.
(c) Đúng, chiều thuận có số phân tử khí giảm nên khi tăng áp suất thì cân bằng của phản ứng (*) chuyển dịch theo chiều thuận.
(d) Đúng
Ở nhiệt độ 450°C, 250 atm có H = 40% —> nNH3 = 40%.2nH2/3 = 1,2 mol