Синтез аммиака. В промышленности аммиак получают из азота и водорода по обратимой реакции , кДж. Реакция идёт в газовой фазе в присутствии железного катализатора при температуре 400–500 °C и давлении 20–30 МПа. Для оценки скорости примем, что температурный коэффициент скорости прямой реакции равен 2: при нагревании на каждые 10 °C скорость возрастает в 2 раза. В одном из лабораторных опытов при 350 °C в закрытом сосуде установилось равновесие, и концентрации веществ составили: — 0,25 моль/л, — 2,0 моль/л, — 2,0 моль/л. Образующийся аммиак выводят из реакционной смеси охлаждением и сжижением, а непрореагировавшие азот и водород возвращают в реактор.
Синтез аммиака проводят при 400–500 °C, а не при 200 °C, потому что
Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор
Верный ответ
- Bпри низкой температуре выход аммиака выше, но скорость реакции мала
Разбор
Прямая реакция экзотермична ( кДж), поэтому при понижении температуры равновесный выход аммиака растёт. Однако по правилу с температурным коэффициентом 2 скорость реакции при понижении температуры резко падает, и равновесие устанавливается слишком медленно. Поэтому выбирают компромисс — 400–500 °C. «Повышение температуры увеличивает равновесный выход» противоречит экзотермичности реакции.