Syntezę amoniaku prowadzi się stosując mieszaninę substratów (azotu oraz wodoru) zmieszanych zwykle w stosunku stechiometrycznym. W układzie ustala się równowaga opisana równaniem:
Na rysunku poniżej przedstawiono krzywe charakterystyki zmian równowagowego stężenia amoniaku (% mol) przy zastosowaniu stechiometrycznego stosunku molowego substratów (H2 : N2) równego 3.
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
