Dựa vào nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier, hãy cho biết để tăng hiệu suất tổng hợp NH3

Ngọc Nguyễn Ngày: 31-01-2024 Lớp 11

1 K

Với giải Câu hỏi thảo luận 7 trang 26 Hóa học 11 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 4: Ammonia và một số hợp chất ammonium giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải, từ đó biết cách làm bài tập Hoá học 11. Mời các bạn đón xem:

Dựa vào nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier, hãy cho biết để tăng hiệu suất tổng hợp NH3

Câu hỏi thảo luận 7 trang 26 Hóa học 11: Dựa vào nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier, hãy cho biết để tăng hiệu suất tổng hợp NH₃, cần điều chỉnh nhiệt độ và áp suất như thế nào. Điều đó có gây trở ngại gì cho phản ứng tổng hợp NH₃ trên thực tế hay không? Vì sao?

Lời giải:

N₂(g) + 3H₂(g) $\overset{t °, x t, p}{⇌}$ 2NH₃(g) $∆_{r} H_{298}^{0} = - 91, 8 k J$

- $∆_{r} H_{298}^{0} = - 91, 8 k J$ < 0 phản ứng thuận toả nhiệt. Tuy nhiên, khi thực hiện phản ứng ở nhiệt độ quá thấp thì tốc độ của phản ứng nhỏ, phản ứng diễn ra chậm. Thực tế, người ta đã chọn nhiệt độ phù hợp, khoảng 380 ^oC – 450 ^oC.

- Khi tăng áp suất, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm số mol khí tức chiều thuận. Do đó phản ứng tổng hợp ammonia diễn ra ở áp suất cao, trong thực tế phản ứng này diễn ra ở 200 bar mà không thực hiện ở áp suất cao hơn. Điều này được giải thích như sau:

Khi thực hiện ở áp suất cao sẽ thu được nồng độ NH₃ tại thời điểm cân bằng lớn, tuy nhiên khi tăng áp suất thì sự tăng nồng độ NH₃ không tăng nhanh chỉ tăng chậm. Ngoài ra, khi tăng áp suất thì tiêu tốn năng lượng và yêu cầu thiết bị phải chịu được áp suất cao, do đó phải tính toán chính xác khi tăng áp suất để mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất. Thực tế chứng minh quá trình sản xuất NH₃ được thực hiện ở áp suất 150 – 200 bar đem lại hiệu quả cao nhất.

Xem thêm các bài giải SGK Hoá học 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Mở đầu trang 24 Hóa học 11: Ammonia là một hợp chất của hydrogen và nitrogen, có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất...

Câu hỏi thảo luận 1 trang 24 Hóa học 11: Quan sát Hình 4.1, mô tả cấu tạo của phân tử ammonia...

Câu hỏi thảo luận 2 trang 25 Hóa học 11: Quan sát Hình 4.2, giải thích hiện tượng thí nghiệm...

Câu hỏi thảo luận 3 trang 25 Hóa học 11: Tính tỉ khối của NH₃ so với không khí. Từ kết quả đó, hãy giải thích vì sao...

Câu hỏi thảo luận 4 trang 25 Hóa học 11: Từ sự kết hợp giữa NH₃ với nước, nhận xét tính acid – base của NH₃ trong dung dịch...

Câu hỏi thảo luận 5 trang 25 Hóa học 11: Chuẩn bị hai đầu đũa thuỷ tinh quấn bông. Đũa 1 nhúng vào dung dịch HCl đặc...

Câu hỏi thảo luận 6 trang 26 Hóa học 11: Cho biết ammonia thể hiện tính chất gì trong phản ứng với acid và oxygen.

Câu hỏi thảo luận 7 trang 26 Hóa học 11: Dựa vào nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier...

Câu hỏi thảo luận 8 trang 27 Hóa học 11: Quan sát Hình 4.5, cho biết trạng thái, màu sắc của muối ammonium chloride...

Câu hỏi thảo luận 9 trang 27 Hóa học 11: Quan sát Thí nghiệm, nêu hiện tượng xảy ra. Giải thích....

Câu hỏi thảo luận 10 trang 28 Hóa học 11: Đun nóng NH₄Cl (Hình 4.6) thấy có hiện tượng khói trắng trong ống nghiệm. Giải thích.