Một dòng hỗn hợp khí gồm 65% N2 và 35% H2 theo thể tích được dẫn vào lò phản ứng Haber-Bosch

41/235

Một dòng hỗn hợp khí gồm 65% N₂ và 35% H₂theo thể tích được dẫn vào lò phản ứng Haber-Bosch để sản xuất NH₃. Biết rằng hiệu suất phản ứng là 25% và tốc độ dòng khí vào lò phản ứng là 800 m³/giờ ở 450°C và 2,5 atm. Sau khi phản ứng, khí NH₃được làm lạnh và ngưng tụ, phần khí không phản ứng được tái tuần hoàn lại vào lò phản ứng. Tính tốc độ dòng khí NH₃ thu được (theo m³/giờ) ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C và 1 atm). Giả sử các khí là khí lý tưởng và toàn bộ NH₃ được ngưng tụ hoàn toàn.

44,1.

56,2.

34,6.

176,2.

Giải thích

Phương pháp giải

Dựa vào lí thuyết về điều chế ammonia.

Giải chi tiết

Xét trong 1 giờ: ${n_V} = 800{\mkern 1mu} {{\rm{m}}^{\rm{3}}} = 800000{\mkern 1mu} {\rm{L}}$

$ \Rightarrow {n_{{N_2}}} = 21927,8\,\left( {{\rm{mol}}} \right),{n_{{H_2}}} = 11807,2\,\left( {{\rm{mol}}} \right)$

$N_{2} + 3 H_{2} ⇌ 2 {NH}_{3}$

Có ${n_{{N_2}}}$> ${n_{{H_2}/3}}$à H tính theo H₂

\[{\rm{V = }}\frac{{{\rm{nRT}}}}{{\rm{P}}} = \frac{{7871,5 \times 0,082 \times 273}}{1} \times 0,25 = 44053{\mkern 1mu} ({\rm{L}}) = 44,1{\mkern 1mu} ({{\rm{m}}^{\rm{3}}}\]/giờ)

Đáp án cần chọn là: A