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

Giải Hóa 11 Bài 4: Ammonia và một số hợp chất ammonium - Chân trời sáng tạo

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) $\stackrel{t°,xt,p}{\rightleftharpoons }$ 2NH₃(g)    ${∆}_r{H}_{298}^0=-91,8kJ$

- ${∆}_r{H}_{298}^0=-91,8kJ$ < 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.

Lời giải Hóa 11 Bài 4: Ammonia và một số hợp chất ammonium hay 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. Dự đoán tính tan (trong nước) và tính oxi hoá – khử của ammonia ....

• Câu hỏi thảo luận 2 trang 25 Hóa học 11: Quan sát Hình 4.2, giải thích hiện tượng thí nghiệm. Từ đó cho biết, tại sao không thu khí ammonia bằng phương pháp đẩy nước ....

• 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 có thể thu khí NH₃ bằng phương pháp đẩy không khí ....

• 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 8 trang 27 Hóa học 11: Quan sát Hình 4.5, cho biết trạng thái, màu sắc của muối ammonium chloride và đặc tính liên kết của phân tử ....

• 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 ....

• Luyện tập trang 28 Hóa học 11: Viết phương trình hoá học khi cho dung dịch (NH₄)₂CO₃ tác dụng với các dung dịch KOH, HCl, Ba(OH)₂, CaCl₂ ....

• Vận dụng trang 28 Hóa học 11: NH₄HCO₃ là một trong những chất được dùng làm bột nở trong sản xuất bánh bao. Giải thích ....

• Câu hỏi thảo luận 11 trang 28 Hóa học 11: Tìm hiểu thông tin và nêu một số ứng dụng của ammonia trong đời sống và sản xuất ....

• Vận dụng trang 29 Hóa học 11: Hãy giải thích vì sao các loại phân bón như NH₄Cl, NH₄NO₃, (NH₄)₂SO₄ không thích hợp bón cho đất chua ....

• Bài 1 trang 29 Hóa học 11: Liên kết hoá học trong phân tử NH₃ là liên kết ....

• Bài 2 trang 29 Hóa học 11: Có thể nhận biết muối ammonium bằng cách cho muối tác dụng với dung dịch kiềm thấy thoát ra một chất khí ....

• Bài 3 trang 29 Hóa học 11: Khi thải rác thải sinh hoạt chứa một lượng lớn ion ammonium vào ao, hồ sẽ xảy ra quá trình oxi hoá ammonium thành ion nitrate dưới tác dụng của vi khuẩn ....

• Bài 4 trang 29 Hóa học 11: Cho cân bằng hoá học: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) ....

• Bài 5 trang 29 Hóa học 11: Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra khi cho dung dịch (NH₄)2SO₄ tác dụng với dung dịch NaOH ....

Xem thêm lời giải bài tập Hóa học lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

• Hóa học 11 Bài 5: Một số hợp chất với oxygen của nitrogen

• Hóa học 11 Bài 6: Sulfur và sulfur dioxide

• Hóa học 11 Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate

• Hóa học 11 Bài 8: Hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ

• Hóa học 11 Bài 9: Phương pháp tách và tinh chế hợp chất hữu cơ

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Hóa học 11 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề học tập Hóa 11 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Hóa học 11 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)

---