tổng hợp từ nitrogen và hydrogen theo phương trình phản ứng:
$$N_2(g)+3H_2(g)\underset{t^0,p,xt}{\rightleftharpoons }2N{H}_3(g)(1)$$
Kết quả nghiên cứu sự phụ thuộc của hiệu suất phản ứng tổng hợp ammonia vào áp suất và nhiệt độ được thể hiện trong giản đồ sau:

Cho các phát biểu sau:
(a) Hiệu suất của phản ứng ở 500°C, 300 atm cao hơn hiệu suất ở 450°C, 200 atm.
(b) Khi tăng áp suất thì cân bằng của phản ứng (1) chuyển dịch theo chiều thuận.
(c) Phản ứng (1) thực hiện ở nhiệt độ cao nên là phản ứng thu nhiệt.
(d) Ở nhiệt độ 500°C, 250 atm, 2 mol N₂ tác dụng với 3 mol H₂ thu được 0,6 mol NH₃.
Có bao nhiêu phát biểu đúng?
Đáp án: 2

(AI giải đề cho tôi)
Phân tích theo giản đồ hiệu suất tổng hợp NH₃ theo áp suất và nhiệt độ:
- (a) SAI: Đọc giản đồ, tại 500°C, 300 atm hiệu suất khoảng 25–30%, trong khi tại 450°C, 200 atm hiệu suất khoảng 35–40%. Vậy hiệu suất ở 500°C, 300 atm thấp hơn, không cao hơn.
- (b) ĐÚNG: Phản ứng $N_2+3H_2\rightleftharpoons 2N{H}_3$ có tổng số mol khí giảm (4 → 2). Khi tăng áp suất, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm số mol khí, tức chiều thuận, tạo NH₃. Giản đồ cũng cho thấy hiệu suất tăng khi áp suất tăng.
- (c) SAI: Từ giản đồ, ở cùng áp suất, khi tăng nhiệt độ hiệu suất tổng hợp NH₃ giảm (đường 550°C thấp nhất, 350°C cao nhất). Theo nguyên lý Le Chatelier, tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt, mà ở đây chuyển dịch ngược chiều thuận → phản ứng thuận là toả nhiệt (phản ứng tổng hợp NH₃ exothermic, ΔH < 0). Nhiệt độ cao chỉ dùng để tăng tốc độ phản ứng.
- (d) ĐÚNG: Trên giản đồ, tại 500°C, 250 atm hiệu suất khoảng 15%. Ban đầu có 2 mol N₂ và 3 mol H₂ (H₂ hết trước, N₂ dư). Số mol N₂ phản ứng: $2\times 0,15=0,3$ mol. Theo phương trình, $n_{N{H}_3}=2\times 0,3=0,6$ mol. Khẳng định đúng.
Vậy có 2 phát biểu đúng là (b) và (d), khớp với đáp án nguồn: 2.
a) (AI giải đề cho tôi)
Tại 500°C, 300 atm hiệu suất (~25–30%) thấp hơn tại 450°C, 200 atm (~35–40%) theo giản đồ.
b) (AI giải đề cho tôi)
Số mol khí giảm từ 4 sang 2 nên tăng áp suất cân bằng chuyển dịch chiều thuận; giản đồ cũng cho hiệu suất tăng theo áp suất.
c) (AI giải đề cho tôi)
Tăng nhiệt độ làm giảm hiệu suất → cân bằng dịch chuyển ngược chiều thuận khi tăng T → phản ứng thuận toả nhiệt, không phải thu nhiệt.
d) (AI giải đề cho tôi)
Tại 500°C, 250 atm hiệu suất ~15%; N₂ phản ứng = 2×0,15 = 0,3 mol → n(NH₃) = 0,6 mol.