Vì sao trong lĩnh vực sản xuất hóa chất, người ta thường sử dụng chất xúc tác?

Giải Chuyên đề Hóa học 10 Bài 3: Năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Vận dụng 3 trang 26 Chuyên đề học tập Hóa học 10 trong Bài 3: Năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học sách Cánh diều. Với lời giải hay nhất, chi tiết hy vọng sẽ giúp các học sinh dễ dàng nắm được cách làm bài tập trong Chuyên đề Hóa 10.

Vận dụng 3 trang 26 Chuyên đề học tập Hóa học 10: 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.

Lời giải:

- 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 $\underset{450-{500}^{o}C}{\overset{Fe}{\to }}$ 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 $\underset{450-{500}^{o}C}{\overset{V_2{O}_5}{\to }}$ 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 $\underset{{800}^{o}C}{\overset{Pt}{\to }}$4NO + 6H₂O

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

4NH₃ + 5O_{2$\stackrel{t°}{\to }$}2N₂ + 6H₂O