Sản xuất ammonia theo quy trình Haber, được thực hiện theo các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: chuyển hóa methane thành H2:
(1) CH4(g)+ H2O(g)→ CO(g)+3H2(g)
Giai đoạn 2: loại O2 trong không khí, thu lấy N2
(2) CH4(g)+1/2 O2(g) → CO(g)+2H2(g)
Giai đoạn 3: chuyển hóa CO ở trên thành CO2 rôi loại CO2 ra khỏi hỗn hợp
(3) CO(g)+ H2O(g)→ CO2(g)+H2(g)
Sau 3 giai đoạn trên, lượng N2 và H2 thu được có tỉ lệ mol tương ứng là 1:4. Coi không khí chỉ có O2 và N2, trong đó O2 chiếm 20% thể tích
a) Hỗn hợp khí N2 và H2 cho qua máy nén trước khi cho vào lò phản ứng là để tăng tốc độ phản ứng tổng hợp NH3
b) Trong 3 phản ứng trên, nếu lượng nhiệt sinh ra của phản ứng tỏa nhiệt được sử dụng cung cấp hoàn toàn cho phản ứng thu nhiệt thì vẫn cần cung cấp thêm nhiệt từ bên ngoài
c) Sau giai đoạn 3, khí CO2 trong hỗn hợp được nén, hòa tan vào nước rồi tách ra
d) Tỉ lệ khí methane và không khí cần lấy ban đầu tương ứng là 9:10