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.
- 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.
+ Sử dụng chất xúc tác platinium (Pt), vanadium pentoxide (V2O5) trong quá trình oxi hóa SO2 thành SO3 để sản xuất sulfuric acid (H2SO4)
- 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)
Nếu không có xúc Pt thì phản ứng sẽ tạo ra N2
Các bài tập cùng chuyên đề
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?
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 C và 475 C.
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
Một phản ứng diễn ra ở một nhiệt độ không đổi, khi thêm chất xúc tác, tốc độ phản ứng tăng lên do năng lượng hoạt hóa bị thay đổi. Vậy chất xúc tác làm tăng hay giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng?
Một phản ứng xảy ra ở 500oC, năng lượng hoạt hóa của phản ứng khi không có xúc tác và khi có xúc tác lần lượt là 55,4 kJ/mol và 13,5 kJ/mol. Chứng minh rằng chất xúc tác có ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
Sự suy giảm tầng ozone và lỗ thủng tầng ozone (O3) đã gây ra mối lo ngại về việc gia tăng nguy cơ ung thư da, cháy nắng, mù mắt và đục thủy tinh thể,… Tầng ozone hấp thụ hầu hết các tia cực tím (UV) có hại cho sự sống trên Trái Đất. Các phân tử ozone có thể bị phá hủy theo hai giai đoạn:
Cl + O3 → ClO + O2
và ClO + O3 → Cl + 2O2
Chất xúc tác trong các quá trình này là chất nào?
Hydrogen và oxygen không phản ứng với nhau ở nhiệt độ thường, nhưng khi đưa một ít bột platinium (Pt) vào hỗn hợp hai khí đó, phản ứng xảy ra ngay tức khắc, tạo thành nước. Yếu tố nào quyết định sự thay đổi đó?
Tại sao muốn cá, thịt mau mềm, người ta thường chế biến kèm với những lát dứa (thơm) hoặc thêm một ít nước ép của dứa?
Trong công nghiệp hóa chất, người ra sử dụng chất xúc tác để tăng tốc độ của phản ứng, như phản ứng tổng hợp SO3 từ SO2 và O2 dùng xúc tác V2O5. Hãy kể tên một số xúc tác cho các phản ứng mà em biết.
Nhận xét ảnh hưởng của enzyme đối với năng lượng hoạt hóa của phản ứng.
Từ Ví dụ 2, tốc độ phản ứng phân hủy N2O5 thay đổi như thế nào khi giảm nhiệt độ về 25oC? Nhận xét sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng.
Từ thông tin trong phần Khởi động, khi có chất xúc tác, năng lượng hoạt hóa của phản ứng chuyển hóa lactose tăng hay giảm? Giải thích.
Trong ruột non của hầu hết chúng ta đều có enzym lactase, có tác dụng chuyển hóa lactose (còn gọi là đường sữa, C12H22O11) có trong thành phần của sữa và các sản phẩm từ sữa thành đường glocose (C6H12O6) và galactose (C6H12O6) giúp cơ thể dễ dàng hấp thu; quá trình này đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển và tăng cường miễn dịch cho trẻ nhỏ. Khi cơ thể thiếu hụt loại enzyme này, lactose không được tiêu hóa sẽ bị vi khuẩn lên men, sinh ra khí và gây đau bụng. Enzyme lactase đóng vai trò xúc tác trong quá trình chuyển hóa lactose. Xúc tác ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ chuyển hóa giữa các chất?
