Tổng hợp ammonia theo Haber – Bosch: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃

Quá trình Haber – Bosch là ví dụ điển hình để vận dụng nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier trong chủ đề Nitrogen – sulfur, Hoá học 11. Mô phỏng giải thích vì sao công nghiệp chọn điều kiện "thoả hiệp". Học sinh kéo áp suất (10–400 atm), nhiệt độ (300–600 °C), chọn tỉ lệ mol H₂ : N₂ và bật/tắt xúc tác bột sắt. Phản ứng N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ toả nhiệt và giảm số mol khí, nên tăng áp suất hoặc hạ nhiệt độ làm hiệu suất cân bằng tăng. Tuy nhiên ở nhiệt độ thấp, hệ đạt cân bằng rất chậm. Xúc tác chỉ rút ngắn thời gian đạt cân bằng, không đổi hiệu suất. Đồ thị hiệu suất theo áp suất tại nhiệt độ đang chọn giúp giải thích lựa chọn khoảng 450 °C và áp suất cao trong nhà máy. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao không tiến hành tổng hợp NH₃ ở nhiệt độ thấp dù hiệu suất cao hơn? – Tỉ lệ H₂ : N₂ nào phù hợp với hệ số phương trình? – Xúc tác bột sắt ảnh hưởng thế nào tới cân bằng?