Question

【題目】已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) △H＜0，2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △H＜0。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)從影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素分析，要有利于NH3和SO3的生成，理論上應(yīng)采取的措施是_______。實(shí)際生產(chǎn)中采取的措施是_________。

(2)在合成氨的工業(yè)生產(chǎn)中，要分離出氨，目的是__________；而合成SO3的過(guò)程中，則不需要分離出SO3，原因是____________。

Answer 1

【答案】適當(dāng)溫度、高壓、催化劑 合成氨：適當(dāng)溫度、高壓、催化劑；合成SO3：適當(dāng)溫度、常壓、催化劑 減小生成物的濃度，使平衡向生成NH3的方向移動(dòng) 該反應(yīng)向生成SO3的方向進(jìn)行的程度較大，達(dá)到平衡后SO2剩余量較少，故不需要分離SO3

【解析】

工業(yè)上合成SO3與合成氨的最大不同之處是合成SO3是在常壓下進(jìn)行的，原因是在常壓下該反應(yīng)向生成SO3的方向進(jìn)行的程度已經(jīng)很大，采用高壓雖能使平衡向生成SO3方向移動(dòng)，但產(chǎn)生高壓既需要?jiǎng)恿τ謱?duì)反應(yīng)容器耐壓性有較高要求，綜合生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益兩方面因素，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，在常壓下進(jìn)行最合理。

(1)從化學(xué)反應(yīng)速率看，化學(xué)速率越高，生產(chǎn)效率越高，因此溫度較高，壓強(qiáng)較大，使用催化劑；從化學(xué)平衡看來(lái)，平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率較高，溫度越低，壓強(qiáng)越大，有利于平衡正常移動(dòng)，兼顧反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)，結(jié)合理論上應(yīng)該采取適當(dāng)溫度、高壓、催化劑；

而實(shí)際上，合成氨采用的是適當(dāng)溫度、高壓、催化劑，而合成SO3，在常壓下，其向生成SO3的方向進(jìn)行的程度已經(jīng)很大，而增大壓強(qiáng)，會(huì)增加生產(chǎn)成本，因此實(shí)際上，合成SO3采用的條件是：適當(dāng)溫度、常壓、催化劑；

(2)將產(chǎn)物從反應(yīng)體系中分離出來(lái)，有利于平衡正向移動(dòng)，增加反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，合成氨分離出氨氣的目的是減小生成物的濃度，使平衡向生成NH3的方向移動(dòng)；而再合成SO3的反應(yīng)中，并不需要分離SO3，因?yàn)樵摲磻?yīng)向生成SO3的方向進(jìn)行的程度較大，達(dá)到平衡后SO2剩余量較少。