Ammonia (NH3) là sản phẩm trung gian để sản xuất phân bón, đóng vai trò quan trọng

Ammonia (NH₃) là sản phẩm trung gian để sản xuất phân bón, đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế nông nghiệp của thế giới. NH₃ trong công nghiệp được sản xuất từ hydrogen (H₂) và nitrogen (N₂). Trong đó, khí H₂ được sản xuất chủ yếu từ khí methane (CH₄) theo phản ứng (1):
CH₄(g) + 2H₂O(g) → CO₂(g) + 4H₂(g) (1)
Để cung cấp nhiệt cho phản ứng (1), người ta tiến hành đốt cháy CH₄:
CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g) (2)
Xét các quá trình ở điều kiện chuẩn, cho biết Δ_fH°₂₉₈ của các chất như sau:

Quá trình này sinh ra lượng lớn khí CO₂, gây ô nhiễm môi trường. Để tạo ra 1 tấn khí H₂ thì tổng lượng khí CO₂ sinh ra từ phản ứng (1) và (2) là x tấn. Giả sử hiệu suất các quá trình là 100%, lượng nhiệt sinh ra ở phản ứng (2) chỉ dùng để cung cấp cho phản ứng (1).
a) Phản ứng (1) và (2) đều là phản ứng tỏa nhiệt.
b) Phản ứng (1) và (2) đều là phản ứng oxi hóa khử, trong phản ứng CH₄ bị oxi hóa.
c) Lượng nhiệt vừa đủ để cung cấp cho phản ứng (1) tạo ta 1 tấn H₂ là 164,9 kJ.
d) Giá trị của x là 6,63 tấn (kết quả làm tròn đến phần trăm).