Номер 6, страница 91 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

6. Какое уравнение реакции отражает промышленный способ получения аммиака?

1) $NH_4Cl = NH_3\uparrow + HCl\uparrow$

2) $NH_3 \cdot H_2O = NH_3\uparrow + H_2O$

3) $N_2 + 3H_2 = 2NH_3$

4) $Ca(OH)_2 + (NH_4)_2SO_4 = CaSO_4 + 2NH_3\uparrow + 2H_2O$

Промышленный способ получения аммиака — это процесс Габера-Боша, который заключается в прямом синтезе аммиака из азота и водорода. Рассмотрим предложенные варианты реакций:

1) $NH_4Cl \rightleftharpoons NH_3\uparrow + HCl\uparrow$

Это реакция термического разложения хлорида аммония. Она является обратимой и используется в лабораторных условиях, но не для промышленного производства из-за сложности разделения продуктов реакции, которые при охлаждении снова соединяются, образуя исходное вещество. Этот метод не является экономически целесообразным для производства в больших масштабах.

2) $NH_3 \cdot H_2O \rightleftharpoons NH_3\uparrow + H_2O$

Это уравнение описывает процесс выделения газообразного аммиака из его водного раствора (нашатырного спирта) при нагревании. Этот способ используется для получения чистого газообразного аммиака в лаборатории из уже имеющегося раствора, а не для его синтеза из исходных простых веществ.

3) $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

Это уравнение реакции прямого синтеза аммиака из азота ($N_2$) и водорода ($H_2$). Этот процесс, известный как процесс Габера-Боша, является основным промышленным методом получения аммиака во всем мире. Реакция проводится при высокой температуре (400-500 °C), высоком давлении (150-350 атмосфер) и в присутствии катализатора (обычно на основе железа). Исходные вещества — азот, получаемый из воздуха, и водород, получаемый в основном из природного газа, — являются дешевыми и доступными.

4) $Ca(OH)_2 + (NH_4)_2SO_4 = CaSO_4 + 2NH_3\uparrow + 2H_2O$

Это реакция обмена между солью аммония (сульфат аммония) и сильным основанием (гидроксид кальция). Этот метод является классическим лабораторным способом получения аммиака. Он не используется в промышленности из-за относительно высокой стоимости реагентов (по сравнению с азотом и водородом) и образования большого количества твердого побочного продукта (сульфата кальция), что делает процесс экономически невыгодным для крупнотоннажного производства.

Таким образом, единственное уравнение, отражающее промышленный способ получения аммиака, — это синтез из азота и водорода.

Ответ: 3