CONSTITUTION ET TRANSFORMATION DE LA MATIÈRE

Annales PC

• 2. Synthèse de l’ammoniac

  En 1909, le chimiste allemand, Fritz Haber, chercheur à l’Université de Karlsruhe, réussit, en laboratoire, la synthèse de l’ammoniac NH₃(g) à partir du diazote de l’air N₂(g) et de dihydrogène H₂(g).

  Aujourd’hui, cette synthèse se fait sous une pression d’environ 300 bar, à 500°C en présence d’un catalyseur riche en fer. En utilisant 6,0 mol de diazote et 6,0 mol de dihydrogène, on obtient 0,80 mol d’ammoniac.

  Q10. Écrire l’équation de la réaction modélisant la synthèse de l’ammoniac.

  Q11. Déterminer l’avancement final $x_f$ de cette réaction dans les conditions données. Comparer la valeur obtenue à celle de l’avancement maximal et conclure.

  (Dans le sujet original, on traite les questions 12 à 16 avant la 17, mais nous avons choisis de traiter cette question à la suite.)

  La société française ENGIE investit dans le développement d’un des premiers projets de dihydrogène renouvelable. Ce projet est situé dans la région de Pilbara en Australie. En 2024, la première phase produira 640 tonnes de dihydrogène par an. Le dihydrogène sera utilisé comme matière première pour la production d'ammoniac. Le rendement de la production d’ammoniac sera de 20 %.

  

  Q17.  Déterminer la masse d’ammoniac qui pourra être produite en 2024 à partir du dihydrogène produit dans l’usine de Pilbara. Commenter.

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