Ammonia (NH₃) là một trong những hóa chất phổ biến và có nhiều ứng dụng trong đời sống. Tuy nhiên ít ai biết rằng quá trình tổng hợp, sản xuất ammoniac trong công nghiệp đã từng là một vấn đề “khó nhằn” đối với nhiều nhà máy hay các nhà khoa học.

Quy trình phổ biến hiện nay là xuất phát từ nitrogen và hydrogen, thoạt nhìn phản ứng này có vẻ là một sự lựa chọn khá tệ. Bởi lẽ hydrogen chỉ có sẵn trong tự nhiên ở dạng kết hợp ví dụ trong nước hoặc hiđrocacbon. Để thu được hydrogen cần phải trải qua các giai đoạn chiết xuất từ các hợp chất và chi phí cho các quá trình này không nhỏ.



Một chất xúc tác hiệu quả cho quy trình của Haber-Bosch là Fe₃O₄ được trộn với KOH, SiO₂ và Al₂O₃. Vì chất xúc tác không hiệu quả dưới khoảng 400°C, nên nhiệt độ tối ưu khi xem xét tất cả các yếu tố kiểm soát phản ứng là khoảng 450°C. Quy trình của Haber-Bosch đã được phát triển rất tốt, giúp giảm giá thành của ammoniac và giúp tăng sản lượng sản xuất, sử dụng ammonia trên toàn thế giới.

1) Lí do nào khiến các nhà sản xuất cho rằng quá trình sản xuất ammonia từ nitrogen và hydrogen là một sự lựa chọn khá tệ?

2) Phản ứng tổng hợp ammonia diễn ra hiệu quả hơn khi có mặt chất xúc tác nào?

3) Ammonia thường được tổng hợp từ nitrogen và hydrogen bằng quy trình Haber – Bosch theo phương trình sau: N₂(g) + 3H₂(g) ⇄ 2NH₃(g).

Cho giá trị năng lượng liên kết của E_N≡N = 945 kJ.mol^–1; E_H–H = 436 kJ.mol^–1 và biến thiên enthalpy tạo thành chuẩn của phản ứng là –93 kJ. Tính giá trị năng lượng của liên kết N–H.

• A.
• B.
• C.
• D.