Câu hỏi:

11/07/2024 3,624

Vì sao trong lĩnh vực sản xuất hóa chất, người ta thường sử dụng chất xúc tác? Kể tên một số quá trình sản xuất hóa chất và chất xúc tác được sử dụng mà em biết.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bài tập Năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học có đáp án !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

- Trong lĩnh vực sản xuất hóa chất, người ta thường sử dụng chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng hóa học, làm cho quá trình sản xuất đạt năng suất cao.

Ví dụ:

+ Trong các nhà máy sản xuất phân đạm người ta thường dùng sắt làm chất xúc tác để tăng vận tốc phản ứng giữa nitrogen (N2) và hydrogen (H2), nhờ đó N2 và H2 trong hỗn hợp dễ tạo thành ammonia (NH3). Nếu không có chất xúc tác thì trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, phản ứng tổng hợp ammonia sẽ xảy ra với tốc độ rất chậm, không thể tiến hành sản xuất với lượng lớn.

N2 + 3H2 $\to_{450 - 500^{o} C}^{F e}$ 2NH3

+ Sử dụng chất xúc tác platinium (Pt), vanadium pentoxide (V2O5) trong quá trình oxi hóa SO2 thành SO3 để sản xuất sulfuric acid (H2SO4)

2SO2 + O2 $\to_{450 - 500^{o} C}^{V_{2} O_{5}}$ 2SO3

- Sử dụng chất xúc tác để sản xuất được sản phẩm theo hướng mong đợi

Ví dụ:

+ Platinium (Pt) dùng làm chất xúc tác cho quá trình oxi hóa ammonia (NH3) thành sản phẩm mong muốn là nitrogen oxide (NO) đển sản xuất nitric acid (HNO3)

4NH3 + 5O2 $\to_{800^{o} C}^{P t}$ 4NO + 6H2O

Nếu không có xúc Pt thì phản ứng sẽ tạo ra N2

4NH3 + 5O2 $\overset{t °}{\to}$ 2N2 + 6H2O

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Cho phản ứng:

2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)

Biết Ea = 314 kJ mol-1

a) Hãy so sánh tốc độ phản ứng ở 25oC và 450oC

b) Nếu sử dụng xúc tác là hỗn hợp V2O5, TiO2 thì năng lượng hoạt hóa của phản ứng là 84 kJ mol-1 . Hãy so sánh tốc độ phản ứng khi có và không có chất xúc tác ở nhiệt độ 450oC.

Xem đáp án

Lời giải

a) Theo phương trình Arrhenius ta có:

$k_{1} = A e^{\frac{- E_{a}}{R T_{1}}}$ (1)

$k_{2} = A e^{\frac{- E_{a}}{R T_{2}}}$ (2)

T₁ = 25 + 273 = 298K

T₂ = 450 + 273 = 723K

Chia vế hai phương trình (2) cho (1) ta được

$\frac{k_{2}}{k_{1}} = e^{\frac{E_{a}}{R} . (\frac{T_{2} - T_{1}}{T_{2} . T_{1}})}$ = $e^{\frac{{314.10}^{3}}{8,314} . (\frac{723 - 298}{723.298})}$ = 2,26.10³²

Vậy tốc độ phản ứng tăng 2,26.10³²lần khi nhiệt độ tăng từ 25^oC đến 450^oC.

b) Áp dụng phương trình Arrhenius ta có:

$k_{1} = A e^{\frac{- E_{a} (1)}{R T}}$ (3)

$k_{2} = A e^{\frac{- E_{a} (2)}{R T}}$ (4)

Chia vế hai phương trình (4) cho (3), thu được: $\frac{k_{2}}{k_{1}} = e^{\frac{E_{a} (1) - E_{a} (2)}{R T}}$ (5)

Thay số vào (5) ta được: $\frac{k_{2}}{k_{1}} = e^{\frac{(314 - 84) {.10}^{3}}{8,314.723}}$ = 4,14.10¹⁶

Vậy khi thêm chất xúc tác thì tốc độ phản ứng tăng 4,14.10¹⁶lần.

Câu 2

Cho phản ứng:

2NO2(g) → 2NO(g) + O2(g)

So sánh tốc độ phân hủy NO2 ở nhiệt độ 25oC (nhiệt độ thường) và 800oC (nhiệt độ ống xả khí thải động cơ đốt trong). Biết Ea = 114 kJ mol-1

Xem đáp án

Lời giải

Theo phương trình Arrhenius ta có:

$k_{1} = A e^{\frac{- E_{a}}{R T_{1}}}$ (1)

$k_{2} = A e^{\frac{- E_{a}}{R T_{2}}}$ (2)

T1 = 25 + 273 = 298K

T2 = 800 + 273 = 1073K

Chia vế hai phương trình (2) cho (1) ta được

$\frac{k_{2}}{k_{1}} = e^{\frac{E_{a}}{R} . (\frac{T_{2} - T_{1}}{T_{2} . T_{1}})}$ = $e^{\frac{{114.10}^{3}}{8,314} . (\frac{1073 - 298}{1073.298})}$ = 2,7.1014

Vậy tốc độ phản ứng tăng 2,7.1014 lần khi nhiệt độ tăng từ 25oC đến 800oC.

Câu 3

Hình 3.3 biểu diễn cùng một phản ứng nhưng có năng lượng hoạt hóa khác nhau.

a) Trường hợp ứng với năng lượng hoạt hóa nào thì phản ứng xảy ra với tốc độ lớn hơn?

b) Biến thiên enthalpy phản ứng (∆rH) trong trường hợp này là âm, nghĩa là thuận lợi (về enthalpy) cho phản ứng diễn ra. Nếu ∆rH rất âm nhưng phản ứng lại có Ea rất lớn thì phản ứng này có dễ dàng xảy ra không? Giải thích.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Các phản ứng tạo gỉ kim loại có thể xảy ra ngay ở điều kiện nhiệt độ phòng mà không cần đun nóng. Hãy dự đoán năng lượng hoạt hóa của phản ứng là thấp hay cao.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Cho phản ứng

C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g)

Năng lượng hoạt hóa của phản ứng khi có xúc tác Pd là 35 kJ mol-1 . Hãy so sánh sự thay đổi tốc độ phản ứng khi có xúc tác Pd ở nhiệt độ 300 K và 475 K.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Giả sử hai phản ứng hóa học khác nhau có cùng Ea, diễn ra ở cùng nhiệt độ. Vậy hằng số tốc độ k có luôn bằng nhau không?

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hỏi bài tập

Đăng ký gói thi VIP

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +1 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 1 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +3 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 3 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +6 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 6 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

VIP +12 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 12 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

Vì sao trong lĩnh vực sản xuất hóa chất, người ta thường sử dụng chất xúc tác? Kể tên một số quá trình sản xuất hóa chất và chất xúc tác được sử dụng mà em biết.

Cho phản ứng: 2NO2(g) → 2NO(g) + O2(g) So sánh tốc độ phân hủy NO2 ở nhiệt độ 25oC (nhiệt độ thường) và 800oC (nhiệt độ ống xả khí thải động cơ đốt trong). Biết Ea = 114 kJ mol-1

Các phản ứng tạo gỉ kim loại có thể xảy ra ngay ở điều kiện nhiệt độ phòng mà không cần đun nóng. Hãy dự đoán năng lượng hoạt hóa của phản ứng là thấp hay cao.

Cho phản ứng C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g) Năng lượng hoạt hóa của phản ứng khi có xúc tác Pd là 35 kJ mol-1 . Hãy so sánh sự thay đổi tốc độ phản ứng khi có xúc tác Pd ở nhiệt độ 300 K và 475 K.

Giả sử hai phản ứng hóa học khác nhau có cùng Ea, diễn ra ở cùng nhiệt độ. Vậy hằng số tốc độ k có luôn bằng nhau không?

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Cho phản ứng:

2NO2(g) → 2NO(g) + O2(g)

So sánh tốc độ phân hủy NO2 ở nhiệt độ 25oC (nhiệt độ thường) và 800oC (nhiệt độ ống xả khí thải động cơ đốt trong). Biết Ea = 114 kJ mol-1

Cho phản ứng

C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g)

Năng lượng hoạt hóa của phản ứng khi có xúc tác Pd là 35 kJ mol-1 . Hãy so sánh sự thay đổi tốc độ phản ứng khi có xúc tác Pd ở nhiệt độ 300 K và 475 K.