CHƯƠNG II
NITROGEN
BÀI 11
AMONIAC VÀ MUỐI AMONI
V-ĐIỀU CHẾ:
Điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm
Điều chế NH3 trong công nghiệp
1) Trong phòng thí nghiệm:
Phiếu học tập số 4:
PTPƯ:



Làm thế nào để thu được NH3 tinh khiết ? Tại sao không dùng H2SO4 để làm khô NH3 ?
1)Trong phòng thí nghiệm:
Để thu được NH3 tinh khiết thì ta cho khí NH3 vừa được tạo thành có lẫn hơi nước đi qua bình đựng vôi sống CaO. Vì CaO sẽ hút hơi nước lẫn trong NH3, CaO và NH3 đều là baz nên sẽ không tác dụng với nhau



Không dùng H2SO4 làm khô NH3 vì NH3 dễ dàng tác dụng với acid H2SO4 tạo thành muối amoni sunfat


2)Trong công nghiệp:
Phiếu học tập số 4:
Ôn lại bài Cân bằng hoá học ở lớp 10 và điền vào bảng sau sự ảnh hưởng của các yếu tố đến chuyển dịch cân bằng, từ đó xét các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng của phản ứng điều chế NH3 trong công nghiệp :
PTPƯ:
2N2 + 3H2
2NH3 ?H = -92kJ
to, p
xt
Yếu tố
Cân bằng chuyển dịch theo chiều
Nhiệt độ tăng
Nhiệt độ giảm
Áp suất tăng
Áp suất giảm
Chất xúc tác
Chiều thuận
Chiều nghịch
Chiều thuận
Chiều nghịch
Không ảnh hưởng đến cân bằng, chỉ làm tăng vt và vn
VẬY: Điều kiện tối ưu để sản xuất NH3 trong công nghiệp là:
Nhiệt độ khoảng 450-500oC
Áp suất cao, khoảng 200-300 atm
Dùng chất xúc tác là sắt kim loại được trộn thêm Al2O3, K2O,…
Tháp tổng hợp amoniac
Hỗn hợp khí N2 và H2 (tỉ lệ mol 1:3) được nén ở áp suất cao và đưa vào tháp tổng hợp. Trong tháp này, amoniac được tạo thành ở các điều kiện nhiệt độ, áp suất và chất xúc tác thích hợp đã nêu trên. Hỗn hợp khí đi ra từ tháp tổng hợp (gồm có N2,H2 và NH3) được dẫn đến tháp làm lạnh. Ở đây khí amoniac hoá lỏng và được tách riêng ra, còn hỗn hợp khí N2 và H2 chưa phản ứng được đưa trở lại tháp tổng hợp.


Hỗn hợp sau phản ứng
(NH3,N2,H2)
Làm lạnh
NH3 tách ra
N2,H2 trở lại tháp
Củng cố
Chọn câu trả lời sai :
Yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hoá học là nhiệt độ, áp suất, nồng độ.
Khi thay đổi yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hoá học thì cân bằng lập tức được chuyển dịch theo chiều chống lại sự thay đổi đó.
Trong phản ứng: ,yếu tố không ảnh hưởng đến cân bằng là áp suất.
Cân bằng hoá học là cân bằng động, nghĩa là khi đạt đến trạng thái cân bằng, phản ứng vẫn tiếp tục với vt=vn, chỉ có nồng độ các chất là thay đổi.
2) Xét phương trình phản ứng:


Nếu làm giảm nhiệt độ và tăng áp suất thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nào ?
Chiều thuận
Chiều nghịch
Không thay đổi
Không đủ yếu tố để kết luận

2N2 + 3H2
to, p
xt
2NH3 ?H = -92kJ
3) Nén một hỗn hợp khí gồm 14(L) H2 và 4(L) N2 trong một bình phản ứng có sẵn chất xúc tác thích hợp. Hỗn hợp khí sau phản ứng có thể tích 16,4(L). Biết thể tích các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Thể tích khí NH3 tạo thành và hiệu suất phản ứng là :
5,376(L) / 32,78%
0,48(L) / 3,43%
0,4(L) / 10%
1,6(L) / 20%