Hóa học Lớp 11. Phân tích tính khử của NH₃, vận dụng cân bằng–tốc độ cho quy trình Haber và liên hệ ứng dụng, an toàn.
Kiến thức cần nhớ
Trong NH₃, N có số oxi hóa −3 nên có thể bị oxi hóa lên 0 hoặc số oxi hóa dương; NH₃ thể hiện tính khử.
Phản ứng Haber $N_2+3H_2\rightleftharpoons2NH_3$ là phản ứng tỏa nhiệt và giảm số mol khí theo chiều thuận. Áp suất cao có lợi; nhiệt độ và xúc tác được chọn để cân bằng hiệu suất với tốc độ.
NH₃ được dùng sản xuất phân bón, nitric acid, làm chất làm lạnh hoặc dung môi trong những hệ phù hợp; khí NH₃ độc, gây kích ứng và cần quy trình an toàn.
**Mở rộng kiến thức và điều kiện áp dụng**
Nitrogen trong NH₃ đang ở số oxi hóa thấp nhất −3 nên NH₃ chủ yếu thể hiện tính khử. Trong quy trình Haber, tăng áp suất có lợi cho cân bằng tạo NH₃; nhiệt độ vừa phải và xúc tác giúp đạt tốc độ phù hợp nhưng xúc tác không làm đổi hằng số cân bằng.
**Quy trình xử lí dạng bài**
1. Dùng số oxi hóa để nhận diện tính khử của NH₃.
2. Với Haber, xét riêng ảnh hưởng áp suất, nhiệt độ và xúc tác.
3. Đánh giá ứng dụng luôn kèm điều kiện an toàn vì NH₃ độc và gây kích ứng.
**Tình huống mẫu có hướng giải**
Đề bài: Giải thích vì sao quy trình Haber dùng áp suất cao và xúc tác.
- Bước 1: Chiều tạo NH₃ làm giảm tổng số mol khí nên áp suất cao chuyển dịch cân bằng theo chiều thuận.
- Bước 2: Xúc tác làm hệ đạt cân bằng nhanh hơn, không làm tăng giá trị cân bằng.
- Kết luận: Áp suất tăng hiệu suất cân bằng; xúc tác tăng tốc độ đạt cân bằng.
ezonthi