Quy trình Haber và Quy trình Contact
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| yield/jiːld/ | hiệu suất |
| Haber process/ˈheɪbə ˈprəʊses/ | quá trình Haber |
| ammonia/æˈməʊnɪə/ | amonia |
| catalyst/ˈkætəlɪst/ | chất xúc tác |
| compromise/ˈkɒmprəmaɪz/ | sự thỏa hiệp |
| Contact process/ˈkɒntækt ˈprəʊses/ | quá trình tiếp xúc |
Cân bằng hóa học nuôi dưỡng thế giới
- Các quy trình công nghiệp này cân bằng giữa độ thu hồi, tốc độ và chi phí.
- Chúng sử dụng nguyên lý Le Chatelier để chọn điều kiện.
- Cả hai phản ứng đều tỏa nhiệt.
Quy trình Haber kết hợp nitơ và hiđro để tạo ra ______.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃.
Quy trình Haber
- Sản xuất amoniac: $\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3$ (tỏa nhiệt).
- Điều kiện: khoảng $450\,°\text{C}$, $200\ \text{atm}$, xúc tác sắt.
- Nhiệt độ thấp sẽ tạo ra nhiều amoniac hơn, nhưng quá chậm — vì vậy nhiệt độ trung bình là một sự thoả hiệp.
Độ thu hồi quy trình Haber: nhiều amoniac hơn ở nhiệt độ thấp và áp suất cao
Các quy trình Haber & Contact
sự thỏa hiệp: năng suất so với tốc độ
Áp suất cao tăng năng suất; nhiệt độ cao làm tăng tốc độ nhưng làm giảm năng suất — đây là sự thỏa hiệp.
Quy trình Haber tạo ra:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Quy trình Haber tạo amoniak: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (tỏa nhiệt).
Tại sao lại sử dụng nhiệt độ trung bình (~450 °C) trong quy trình Haber?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Phản ứng tỏa nhiệt, nên nhiệt độ thấp ưu tiên năng suất nhưng quá chậm; ~450 °C cân bằng giữa năng suất và tốc độ.
Áp suất cao làm tăng năng suất amoniak trong quy trình Haber vì:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
4 phân tử khí trở thành 2, nên áp suất cao đẩy cân bằng về phía amoniak.
Quy trình Contact
- Sản xuất lưu huỳnh trioxide: $2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightleftharpoons 2\text{SO}_3$ (tỏa nhiệt).
- Điều kiện: khoảng $450\,°\text{C}$, gần $1$–$2\ \text{atm}$, xúc tác vanadi(V) oxide.
Amoniac làm phân bón được sản xuất bởi quy trình Haber, một cân bằng quan trọng
Quy trình Contact sử dụng xúc tác nào?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Quy trình Contact (2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃) sử dụng xúc tác vanadi(V) oxit.
Nối mỗi quy trình với các thông tin tương ứng.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Mỗi mục nối thuật ngữ với ý nghĩa đúng của nó.
Tại sao lại có các điều kiện thỏa hiệp
- Quy trình Haber sử dụng ~450 °C và ~200 atm: một sự thoả hiệp giữa độ thu hồi, tốc độ và chi phí.
- Nhiệt độ thấp hơn sẽ tạo ra nhiều amoniac hơn nhưng quá chậm.
Bạn đã nắm vững
- cả hai quy trình đều cân bằng độ thu hồi + tốc độ + chi phí (Le Chatelier), và cả hai đều tỏa nhiệt
- Haber: $\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3$; ~450 °C, 200 atm, xúc tác sắt (nhiệt độ trung bình = thỏa hiệp)
- Contact: $2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightleftharpoons 2\text{SO}_3$; ~450 °C, 1–2 atm, xúc tác V₂O₅