DWMED

Breadcrumbs









Zadanie 18. Arkusz Palladium kwiecień 2018 (2 punkty)

Syntezę amoniaku prowadzi się stosując mieszaninę substratów (azotu oraz wodoru) zmieszanych zwykle w stosunku stechiometrycznym. W układzie ustala się równowaga opisana równaniem:

N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g)

Na rysunku poniżej przedstawiono krzywe charakterystyki zmian równowagowego stężenia amoniaku (% mol) przy zastosowaniu stechiometrycznego stosunku molowego substratów (H2 : N2) równego 3.

Zadanie 18. Arkusz Palladium kwiecień 2018 (2 punkty)

Na podstawie: K. Schmidt-Szałowski i inni, Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.

Podkreśl wyrażenia w nawiasach tak, aby powstały zdania prawdziwe.

Z przebiegu krzywych opisujących równowagowe stężenie amoniaku można wnioskować, że reakcja syntezy tego gazu jest procesem (egzotermicznym / endotermicznym), a efekt cieplny tej przemiany ma wartość (dodatnią / ujemną). W warunkach izotermicznych, wraz ze wzrostem ciśnienia (rośnie / maleje) równowagowy stopień przemiany substratów w produkt, dlatego też w temperaturze prowadzenia procesu równej 400 oC i pod ciśnieniem około 2,94 MPa, w stanie równowagi sumaryczne stężenie azotu i wodoru jest (niższe / wyższe), niż pod ciśnieniem 29,43 MPa w tej samej temperaturze.

Układ reakcyjny szybciej osiągnie stan równowagi, jeśli reakcja prowadzona będzie w temperaturze równej (300 / 400 / 500) oC. Dzieje się tak, ponieważ szybkość reakcji chemicznej (rośnie / maleje) wraz ze wzrostem temperatury. Zastosowanie katalizatora podczas prowadzenia tego procesu (wpłynie / nie wpłynie) na szybkość przebiegającej reakcji chemicznej, jednak (wpłynie / nie wpłynie) na położenie jej stanu równowagi.

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone


Zadanie 19. Arkusz Palladium kwiecień 2018 (1 punkt)

Syntezę amoniaku prowadzi się stosując mieszaninę substratów (azotu oraz wodoru) zmieszanych zwykle w stosunku stechiometrycznym. W układzie ustala się równowaga opisana równaniem:

N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g)

Na rysunku poniżej przedstawiono krzywe charakterystyki zmian równowagowego stężenia amoniaku (% mol) przy zastosowaniu stechiometrycznego stosunku molowego substratów (H2 : N2) równego 3.

Zadanie 19. Arkusz Palladium kwiecień 2018 (1 punkt)

Jednym z czynników wpływających na szybkość reakcji syntezy amoniaku jest obecność w reaktorze gazów szlachetnych (głównie argonu). Substancje te nie wchodzą w reakcję z żadną substancją obecną w układzie, lecz „rozcieńczają” gazowe jego składniki powodując zmianę ich ciśnień cząstkowych. Ciśnienie cząstkowe (pi) gazowego składnika w mieszaninie gazów opisuje równanie:

pi = xi ∙ p

W równaniu tym wielkość p jest ciśnieniem całkowitym mieszaniny gazów, natomiast xi jest ułamkiem molowym jej składnika, który definiuje się jako stosunek liczby moli tego składnika do sumarycznej liczby moli wszystkich składników mieszaniny.

Na podstawie: K. Schmidt-Szałowski i inni, Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.

Oceń, jak obecność gazów szlachetnych wpływa na szybkość reakcji syntezy amoniaku? W tym celu uzupełnij podane w podanym niżej zdaniu puste pole słowem „zwiększenie” lub „zmniejszenie”. Uzasadnij swoje stanowisko odnosząc się do ciśnień cząstkowych substratów reakcji syntezy amoniaku.

Obecność gazów szlachetnych powoduje ……………………  szybkości reakcji syntezy amoniaku.

Uzasadnienie wyboru:

© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone






Paginacja