Question

Một giai đoạn quan trọng trong quá trình tổng hợp axit nitric là oxi hóa NH3 trong không khí, có mặt Pt xúc tác.(a)Xác định nhiệt phản ứng của phản ứng này, biết nhiệt hình thành các chất NH3 (k), NO (k) và H2O (k) lần lượt bằng – 46 kJ/mol; + 90 kJ/mol và - 242 kJ/mol.(b)Trong công nghiệp, người ta đã sử dụng nhiệt độ và áp suất thế nào để quá trình này là tối ưu ? Tại sao ?

Answer 1

b, Vì phản ứng là tỏa nhiệt, nên để tăng hiệu suất cần giảm nhiệt độ. Tuy nhiên nếu hạ nhiệt độ quá thấp sẽ làm giảm tốc độ phản ứng, nên thực tế phản ứng này được tiến hành ở 850-900 độ C và có xúc tác Pt. Vì phản ứng thuận là chiều làm tăng số phân tử khí, nên để tăng hiệu suất phản ứng cần giảm áp suất. Tuy nhiên, điều kiện áp suất gây tăng giá thành công nghệ sản xuất, nên ta chỉ dùng áp suất thường (1 atm).

Answer 2

a, 4NH_{3 (k)} + 5O_{2 (k)} \(\rightarrow\) 4NO_(k) + 6H₂O_(k)

\(\Delta\)H = 4\(\Delta\)H_NO + 6\(\Delta\)_H2O - 4\(\Delta\)H_NH3

\(\Delta\)H = ( 4 . 90kJ ) + ( 6 . ( -242kJ ) ) - ( 4 . ( -46kJ ) = -908kJ