Dây chuyền sản xuất NH3 như sau:
Biết rằng tỉ lệ mol N2 : H2 trong tháp tổng hợp NH3 là 1 : 3. Tốc độ dòng khí đi qua điểm (X) là 1000 mol/s; tốc độ dòng khí đi qua điểm (Y) là 900 mol/s.
a) Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 ở tháp phản ứng là 10%.
b) Tốc độ dòng khí đi qua điểm (Z) là 800 mol/s.
c) Sau khi đi ra khỏi tháp (3), NH3 tách ra ở dạng lỏng chứng tỏ NH3 có nhiệt độ hoá lỏng thấp nhất.
d) Tỉ lệ mol N2 : H2 tại các điểm (X), (Y), (Z) luôn là 1 : 3.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai
Trong 1s, nN2 = 250 mol và nH2 = 750 mol
n giảm = 1000 – 900 = 100
Cứ 1 mol N2 phản ứng làm số mol khí giảm đi 2 mol —> nN2 phản ứng mỗi giây = 100/2 = 50 mol
—> H = 50/250 = 20%
(b) Đúng, Z là N2 dư và H2 dư (mỗi giây có 50 mol N2 phản ứng và 150 mol H2 phản ứng, còn dư 1000 – 50 – 150 = 800 mol, ứng với tốc độ 800 mol/s).
(c) Sai, 3 khí N2 dư, H2 dư và NH3 chịu tác động nhiệt độ, áp suất như nhau nhưng chỉ NH3 hóa lỏng chứng tỏ NH3 có nhiệt độ hoá lỏng cao nhất.
(d) Đúng, tỉ lệ ban đầu nN2 : nH2 = 1 : 3, trùng với tỉ lệ phản ứng nên các điểm X, Y, Z phải có cùng tỉ lệ như vậy.