Bài 1 (Trang 87 SGK Hóa 10, Bộ Cánh diều):

Cho phản ứng: ${\mathrm{N}}_2\left(\mathrm{g}\right) + 3{\mathrm{H}}_2\left(\mathrm{g}\right) \to 2{\mathrm{NH}}_3\left(\mathrm{g}\right) \mathrm{có} {∆}_{\mathrm{r}},{\mathrm{H}}_{298}^0 = -98,22 \mathrm{kJ}.$

a) Trong nhà máy sản xuất NH₃, ban đầu phải đốt nóng N₂ và H₂ để phản ứng diễn ra. Nhiệt tỏa ra từ phản ứng này lại được dùng để đốt nóng hỗn hợp N₂ và H₂ cho quá trình phản ứng tiếp theo. Cách làm này có ý nghĩa gì về khía cạnh kinh tế? Giải thích?

b) Tính enthalpy tạo thành chuẩn của NH₃.

Hướng dẫn giải:

a) Phản ứng sản xuất NH₃ là phản ứng tỏa nhiệt, lượng nhiệt tỏa ra dùng để đốt nóng hỗn hợp N₂ và H₂ cho phản ứng tiếp tục xảy ra

->Tiết kiệm nhiên liệu đốt cho quá trình phản ứng -> Tiết kiệm chi phí.

b) ${\mathrm{N}}_2\left(\mathrm{g}\right) + 3{\mathrm{H}}_2\left(\mathrm{g}\right) \to 2{\mathrm{NH}}_3\left(\mathrm{g}\right) \mathrm{có} {∆}_{\mathrm{r}},{\mathrm{H}}_{298}^0 = -98,22 \mathrm{kJ}$

Ta có: $-92,22 = 2x{∆}_f{\mathrm{H}}_{298}^0\left({\mathrm{NH}}_3\right) - 1\mathrm{x}{∆}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left({\mathrm{N}}_2\right) - 3\mathrm{x}{∆}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left({\mathrm{H}}_2\right)$

$$\begin{gathered} \Rightarrow -92,22 = 2x{∆}_f{\mathrm{H}}_{298}^0\left({\mathrm{NH}}_3\right) - 0 - 0 \\ \Rightarrow {∆}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left({\mathrm{NH}}_3\right) = -46,11 \mathrm{kJ}. \end{gathered}$$