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化工总控工理论题库
1,831
判断题

在氨合成塔中,提高氨净值的途径有:升高温度,提高压力,保持氢氮比为3左右并减少惰性气体含量。()

A
正确
B
错误

答案解析

正确答案:B

解析:

这道题的答案是**错误**的。 以下是详细解析: 在合成氨反应 $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$ ($\Delta H < 0$)中,我们需要从化学平衡和反应速率两个角度来分析各个条件对“氨净值”(即出塔气体中氨含量与入塔气体中氨含量之差,主要取决于平衡氨浓度和反应进行的程度)的影响: 1. **关于温度:** * 合成氨反应是**放热反应**。根据勒夏特列原理,**升高温度**会使化学平衡向逆反应方向(吸热方向)移动,导致平衡时氨的浓度**降低**。 * 虽然升高温度能加快反应速率,缩短达到平衡的时间,但在工业合成塔的实际操作中,受限于催化剂活性温度和平衡转化率的限制,单纯“升高温度”通常会降低单程转化率,从而**降低**氨净值。 * 正确的做法通常是选择适宜的催化剂活性温度范围,或者采用冷激、换热等方式控制温度,而不是盲目升高温度。因此,“升高温度”作为提高氨净值的途径是错误的。 2. **关于压力:** * 合成氨反应是气体体积缩小的反应。**提高压力**有利于平衡向正反应方向移动,能提高平衡氨浓度,从而提高氨净值。这一点是正确的。 3. **关于氢氮比:** * 理论上,当氢氮比为 **3:1** 时,平衡混合物中氨的含量最高。保持此比例有利于提高氨净值。这一点是正确的。 4. **关于惰性气体:** * 惰性气体(如甲烷、氩气等)不参与反应,但会占据分压,降低有效反应气体($N_2$ 和 $H_2$)的分压,从而使平衡向逆反应方向移动或降低反应推动力。**减少惰性气体含量**有利于提高氨净值。这一点是正确的。 **结论:** 题目中提到的“提高压力”、“保持氢氮比为3左右”、“减少惰性气体含量”确实是提高氨净值的正确途径,但**“升高温度”是错误的**。因为升高温度会降低平衡氨浓度,不利于提高氨净值。因此,整个命题是错误的。

相关知识点:

氨合成提氨净值途径错

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