Trong công nghiệp, ammonia được tổng hợp theo quá trình Haber theo dây chuyển sau:
Dòng khí chứa N2 và H2 tỉ lệ mol 1 : 3 được dẫn vào tháp tổng hợp với tốc độ khi đi qua điểm X là 800 mol/s tại đây xảy ra phản ứng: N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g) = -91,8 kJ (∗)
a) Khi giảm áp suất của hệ phản ứng cân bằng (∗) sẽ chuyển dịch theo chiều thuận.
b) Dòng khí đi qua điểm Y vào tháp làm lạnh sẽ có tốc độ nhỏ hơn 800 mol/s.
c) Nếu tốc độ dòng khí tái sử dụng khi đi qua điểm Z là 640 mol/s thì hiệu xuất của phản ứng (∗) tại tháp tổng hợp là 40%.
d) Phản ứng (∗) là phản ứng toả nhiệt
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, giảm áp suất của hệ thì (∗) sẽ chuyển dịch theo chiều tăng số phân tử khí (chiều nghịch).
(b) Đúng, phản ứng tạo NH3 làm giảm số mol khí nên lưu lượng khí tại Y phải nhỏ hơn lưu lượng khí tại X.
(c) Sai
Tính trong 1 giây có 800 mol (N2, H2) đi vào tháp tổng hợp thì có 640 mol (N2, H2) đi ra —> Có 160 mol (N2, H2) đã chuyển hóa thành NH3.
Các tỉ lệ đều là 1 : 3 nên nN2 ban đầu = 200 và nN2 phản ứng = 40 —> H = 40/200 = 20%
(d) Đúng, < 0 nên (∗) là phản ứng toả nhiệt.