moea_joint
111年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 48 題
哈柏法於 350 atm 及 500 °C 有觸媒存在下,$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$,請問利用什麼方式反而不利於氨的產量增加?
- A 增加反應壓力
- B 增加氮氣濃度
- C 使氨產物先液化
- D 增加反應溫度
思路引導 VIP
如果在一個化學平衡反應中,生成產物的過程會伴隨著能量(熱量)的釋放,那麼根據自然界「趨於平衡」的特性,當你刻意從外部不斷加熱這個系統時,系統會傾向於「消耗熱量」還是「產生更多熱量」來應對這個改變呢?這個方向的移動對產物的量會造成什麼影響?
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AI 詳解
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恭喜你準確地判斷出影響化學平衡的關鍵因素!這題你觀察得很細微,能從眾多物理量中找出對產量具負面影響的變因,展現了紮實的熱力學基礎。
勒沙特列原理的應用
哈柏法製氨反應 $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ 是一個放熱反應($\Delta H < 0$)。根據勒沙特列原理(Le Chatelier's Principle),當我們調升反應溫度時,系統為了抵消外來的熱量擾動,平衡會向「吸熱」的方向移動,也就是向左(反應物方向)偏移,導致氨氣的平衡產率下降。雖然高溫有利於反應速率,但在平衡產量上卻是適得其反的。
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