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化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
6,910
单选题

359.在合成氨反应过程中,为提高氢气反应转化率而采取的措施是[ ]。

A
 增加压力
B
 升高温度
C
 使用催化剂
D
 不断増加氢气的浓度

答案解析

正确答案:A

解析:

**解析:** 合成氨的反应方程式为: $$ \text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g) \quad \Delta H < 0 $$ 该反应是一个**气体体积减小**的、**放热**的可逆反应。我们需要分析各个选项对化学平衡及氢气转化率的影响: 1. **A. 增加压力**: * 根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动。 * 在该反应中,正反应方向是气体分子数减少的方向($1+3 \rightarrow 2$)。 * 因此,增加压力会使平衡正向移动,从而提高反应物(氮气和氢气)的转化率。 * **结论:正确。** 2. **B. 升高温度**: * 该反应是放热反应($\Delta H < 0$)。 * 升高温度,平衡向吸热方向(即逆反应方向)移动。 * 这会导致氢气的转化率降低。虽然工业上需要适当高温来提高反应速率,但从平衡角度看,升温不利于提高转化率。 * **结论:错误。** 3. **C. 使用催化剂**: * 催化剂只能同等程度地改变正、逆反应速率,缩短达到平衡的时间。 * 催化剂**不能**使化学平衡发生移动,因此不能改变反应物的转化率。 * **结论:错误。** 4. **D. 不断增加氢气的浓度**: * 增加反应物氢气的浓度,确实会使平衡正向移动,提高另一种反应物(氮气)的转化率。 * 但是,对于氢气自身而言,增加其用量通常会导致其自身的转化率**降低**(因为加入的量多于反应消耗的比例增加量)。 * **结论:错误。** 综上所述,为提高氢气反应转化率,应采取的措施是增加压力。 **答案:A**

相关知识点:

合成氨提氢转化率靠增压

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