Trong công nghiệp, ammonia (NH3) được tổng hợp từ N2 và H2
a) Để phản ứng tổng hợp ammonia đạt hiệu suất cao, cần phải thực hiện ở áp suất cao hay áp suất thấp?
b) Trong thực tế, phản ứng tổng hợp NH3 ở các nhà máy thường được thực hiện ở áp suất cao hay áp suất thấp? Giải thích
Câu trả lời tốt nhất
(a) N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g)
Để phản ứng tổng hợp ammonia đạt hiệu suất cao (tăng cường chiều thuận), cần phải thực hiện ở áp suất cao vì chiều thuận có số phân tử khí giảm, khi áp suất tăng cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất, là chiều thuận.
(b) Trong thực tế, phản ứng tổng hợp NH3 ở các nhà máy thường được thực hiện ở áp suất cao khoảng 200 bar. Áp suất thấp hơn hiệu suất sẽ rất thấp. Áp suất càng cao hiệu suất sẽ càng cao nhưng đi kèm với đó là buồng phản ứng phải dày hơn, hệ thống bơm công suất phải lớn hơn, các ống dẫn, các van cũng phải thiết kế lại… hệ thống kém an toàn khi áp suất quá cao (dễ rò rỉ và nổ). Vì vậy để cân đối giữa hiệu suất và độ an toàn, người ta thường thực hiện ở khoảng 200 bar.