Задание № 4484 по химии: Кинетика. Химическое равновесие

Кинетика. Химическое равновесиеПо тексту · среднее

Синтез аммиака. В промышленности аммиак получают из азота и водорода по обратимой реакции NX2+3 HX2⇌2 NHX3\ce{N2 + 3H2 <=> 2NH3}, ΔH=−92\Delta H = -92 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: NX2\ce{N2} — 0,25 моль/л, HX2\ce{H2} — 2,0 моль/л, NHX3\ce{NH3} — 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

  1. Aпри низкой температуре давление в реакторе резко падает
  2. Bпри низкой температуре выход аммиака выше, но скорость реакции мала
  3. Cповышение температуры увеличивает равновесный выход аммиака
  4. Dпри низкой температуре равновесие смещается в сторону исходных веществ
Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

  • Bпри низкой температуре выход аммиака выше, но скорость реакции мала

Разбор

Прямая реакция экзотермична (ΔH=−92\Delta H = -92 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.

Ошибка в задании

Опишите ошибку в условии, вариантах или разборе. Не больше 1000 знаков.

Похожие задания по теме «Кинетика. Химическое равновесие»

Все 15 заданий темы

Репетиторы по химии

Тренажёр

Потренируйте тему «Кинетика. Химическое равновесие»

15 заданий по одному, с ответом и разбором сразу. Без лимита времени.

Свой пробник

Соберите пробник с таймером

Как на ЕНТ: 2 минуты на задание.

Из каких заданий
Сколько заданий