Trước đây, trong thời kỳ Chiến tranh Thế giới thứ I, NH3 lỏng từng được thiết kế sử dụng làm thuốc phóng tên lửa. Hiện nay, NH3 được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất phân bón và một số hóa chất cơ bản. Trong đó lượng sử dụng cho sản xuất phân bón (cả dạng rắn và lỏng) chiếm đến trên 80% sản lượng NH3 toàn thế giới và tương đương với khoảng 1% tổng công suất phát năng lượng của thế giới. Bên cạnh đó NH3 vẫn được sử dụng trong công nghiệp đông lạnh (sản xuất nước đá, bảo quản thực phẩm,…), trong các phòng thí nghiệm, trong tổng hợp hữu cơ, hóa dược, y tế và cho các mục đích dân dụng khác. Ngoài ra trong công nghệ môi trường, NH3 còn được dùng để loại bỏ khí SO2 trong khí thải của các nhà máy có quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch (than, dầu) và sản phẩm amoni sunfat thu hồi của các quá trình này có thể được sử dụng làm phân bón.
Vì những lí do trên mà trong công nghiệp, có những mối quan tâm nhất định đến quy trình tổng hợp NH3 sao cho đạt hiệu suất cao nhất và hạn chế chi phí một cách tối đa. Vấn đề này có liên quan đến tính hiệu quả và kinh tế của phương pháp Haber tổng hợp amoniac, được biểu diễn bằng phương trình:
N2 (k) + 3H2 (k) ⇄ 2NH3 (k) ; ΔH = -92 kJ.mol-1
Thực hiện phản ứng tổng hợp amoniac trong bình kín ở nhiệt độ xác định. Khi giảm nồng độ N2 đi 2 lần và tăng nồng độ của H2 lên 2 lần thì tốc độc của phản ứng thuận thay đổi như thế nào so với lúc chưa thay đổi nồng độ?
Trả lời bởi giáo viên
Tốc độ phản ứng thuận tính theo nồng độ của các chất tham gia phản ứng là v = k.[N2].[H2]3
Khi giảm nồng độ N2 đi 2 lần và tăng nồng độ của H2 lên 2 lần thì tốc độ phản ứng thuận khi đó:
v' = k.0,5[N2].23[H2]3 = 4.k.[N2].[H2]3 = 4v.
⟹ Tốc độ phản ứng thuận tăng 4 lần khi giảm nồng độ N2 đi 2 lần và tăng nồng độ của H2 lên 2 lần.