合成氨反应条件和选择依据

工业生产中，必须从反应限度和反应速率两个角度选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料，又要选择较快的反应速率，提高单位时间内的产量，同时还要考虑设备的要求和技术条件。

例3　下列有关合成氨工业的叙述，可用勒·夏特列原理来解释的是(　　)

A.使用铁触媒，使N2和H2混合气体有利于合成氨

B.高压比常压条件更有利于合成氨的反应

C.500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应

D.合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率

答案　B

解析　催化剂不影响平衡移动；合成氨采用500 ℃是综合考虑反应速率、转化率及催化剂的活性温度；采用循环操作与平衡移动无关。

考点　工业合成氨条件的选择

题点　外界条件对工业合成氨影响的综合

知识总结　合成氨反应中，反应物的转化率并不高，如果让N2和H2的混合气体只一次通过合成塔起反应是很不经济的，应将分离NH3后的未转化的合成气进行循环使用，并及时补充N2和H2，使反应物保持一定的浓度，有利于合成氨反应的进行。

例4　已知2SO2(g)＋O2(g)(((,\s\up7(V2O5△2SO3(g)　ΔH<0的实验数据如下表：

温度 不同压强下SO2的转化率(%) 1×105Pa 5×105Pa 1×106Pa 5×106Pa 1×107Pa 450 ℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 ℃ 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3

(1)应选择的温度是________，理由是__________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)应采用的压强是________，理由是_________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)在合成SO3的过程中，不需要分离出SO3的原因是____________________________。

(4)生产中通入过量空气的目的是______________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　(1)450 ℃　该反应是放热反应，升高温度，转化率降低；在450 ℃反应物转化率较高