3.问题讨论

(1)压强：目前我国合成氨厂一般采用的压强在1×107～1×108 Pa，不采用更高压强的理由是：压强越大，对设备的要求越高、压缩H2和N2所需要的动力越大，因此选择压强时应符合实际科学技术。

(2)温度：升高温度能提高化学反应速率，但工业合成氨温度不能太高的理由是

①合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率降低。

②700_K催化剂活性最大，升高温度，催化剂活性减弱。

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　工业合成氨适宜条件的选择

题点　工业合成氨适宜条件的理论解释

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)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_________________________________________

________________________________________________________________________。