N2 + H2 → NH3 | N2 ra NH3 | H2 ra NH3

Phản ứng N2 + H2 hay N2 ra NH3 hoặc H2 ra NH3 thuộc loại phản ứng oxi hóa khử, phản ứng hóa hợp đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về N2 có lời giải, mời các bạn đón xem:

N2 + 3H2 2NH3

Quảng cáo

Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ khoảng 450 – 500oC.

- Áp suất khoảng 200 – 300 atm.

- Chất xúc tác: Sắt kim loại được trộn thêm Al2O3, K2O, …

Cách thực hiện phản ứng

Cho N2 tác dụng với H2 ở nhiệt độ cao, áp suất cao, có mặt chất xúc tác Fe.

N2 + H2 → NH3 | N2 ra NH3 | H2 ra NH3

Hình 1. Sơ đồ thiết bị tổng hợp amonia trong công nghiệp

Hiện tượng nhận biết phản ứng

Có khí mùi khai thoát ra.

Bạn có biết

- Đặc điểm của phản ứng này là tốc độ rất chậm ở nhiệt độ thường, tỏa nhiệt và số mol khí của sản phẩm ít hơn so với số mol khí của các chất phản ứng. Do đó người ta phải thực hiện phản ứng này ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có mặt của chất xúc tác. Ở áp xuất cao, cân bằng chuyển dịch sang phía tạo ra NH3, nhưng ở nhiệt độ cao cân bằng chuyển dịch ngược lại, nên chúng ta cần phải chọn 1 nhiệt độ cao vừa phải để hiệu suất tạo ra NH3 cao.

- Hiệu suất chuyển hóa thành NH3 chỉ đạt tới 20 – 25%.

Ví dụ minh họa

Quảng cáo

Ví dụ 1: Nitơ thể hiện tính oxi hóa trong phản ứng với các chất nào dưới đây?

A. H2, O2

B. O2, Mg

C. Mg, H2

D. Ca, O2

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

N2 thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với H2 và một số kim loại.

3Mg + N2 toMg3N2

N2 + 3H2 t0,p,xt2NH3

Ví dụ 2: Khí NH3 có lẫn hơi nước. Hóa chất dùng để làm khô khí NH3

A. P2O5

B. H2SO4 đặc

C. CaO

D. Cả A, B, C đều đúng

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Chất để làm khô khí NH3 là chất mà không tác dụng với NH3 và có khả năng hút ẩm.

Ví dụ 3: Hỗn hợp N2 và H2 có tỉ khối hơi so với H2 là 6,2. Sau khi tổng hợp thu được hỗn hợp có tỉ khối hơi so với H2 là 6,74. Hiệu suất của phản ứng là:

A. 10%.

B. 15%.

C. 10,8%.

D. 20%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

N2 + 3H2 ⇄ 2NH3

Ta có: nN2nH2=6,2.22286,2.2=23

Hiệu suất tính theo H2.

Giả sử: nN2=2mol;nH2=3mol

Bảo toàn khối lượng ta có: mban đầu = mSau phản ứng

nban đầu .6,2.2 = nsau phản ứng.6,74.2

nsau phản ứng = (2+3).6,2.26,74.2=4,6 mol

nN2pu=(2+3)4,62=0,2molnH2pu=0,2.3=0,6molH=0,63.100=20%

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 12

Bộ giáo án, đề thi, bài giảng powerpoint, khóa học dành cho các thầy cô và học sinh lớp 12, đẩy đủ các bộ sách cánh diều, kết nối tri thức, chân trời sáng tạo tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official


Đề thi, giáo án các lớp các môn học
Tài liệu giáo viên