Ammonia có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và sản xuất. Trong công nghiệp, ammonia được tổng hợp từ nitrogen và hydrogen theo phương trình phản ứng:
$$N_2(g)+3H_2(g)\stackrel{t^0,p,xt}{\rightleftharpoons }2N{H}_3(g)(1)$$
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 N${}_2$ tác dụng với 3 mol H${}_2$ thu được 0,6 mol NH${}_3$.
Các phát biểu đúng là

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng tổng hợp NH${}_3$: $N_2+3H_2\rightleftharpoons 2N{H}_3$ là phản ứng toả nhiệt, tổng số mol khí giảm từ 4 sang 2.

(a) Sai. Đọc giản đồ: ở 500°C, 300 atm hiệu suất khoảng 26%, còn ở 450°C, 200 atm hiệu suất khoảng 38%. Vậy hiệu suất ở 500°C, 300 atm thấp hơn, không cao hơn.

(b) Đúng. Chiều thuận làm số mol khí giảm (4 → 2), nên tăng áp suất cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận (tạo NH${}_3$); giản đồ cũng cho thấy hiệu suất tăng khi áp suất tăng.

(c) Sai. Phản ứng (1) là phản ứng toả nhiệt (theo giản đồ, ở cùng áp suất, nhiệt độ càng thấp hiệu suất càng cao). Công nghiệp vẫn dùng nhiệt độ cao (~450–500°C) chỉ để tăng tốc độ phản ứng, không phải vì phản ứng thu nhiệt.

(d) Đúng. Đọc giản đồ: ở 500°C, 250 atm hiệu suất khoảng 30%. Ban đầu: 2 mol N${}_2$, 3 mol H${}_2$; H${}_2$ là chất hạn chế, cho tối đa $n_{max}(N{H}_3)=3\times \frac{2}{3}=2$ mol. Số mol NH${}_3$ thực tế: $n(N{H}_3)=2\times 30\%=0,6$ mol.

Kết luận: các phát biểu đúng là (b) và (d) → đáp án D, trùng với đáp án nguồn.