Константа синтеза аммиака

Решение. Определим константу равновесия синтеза аммиака при I = 477° С (Т = 750° К) по уравнению (33) табл. 24 [c.206]

Таблица У1-8 Зависимость константы равновесия Кр реакции синтеза аммиака от давления [16]

В 1923—24 гг Ларсон и Додж [8, 9] определили экспериментально константы равновесия реакции синтеза аммиака в интервале от 350 до 500° С и под давлением от 10 до 1000 атм. [c.378]

Константы равновесия реакции синтеза аммиака М, + H2 = NHз [8] [c.416]

Важно помнить, что вид выражения для константы равновесия н ее числовое значение зависят от того, в каком направлении и для каких количеств написано стехиометрическое уравнение реакции. Так, уменьшив вдвое коэффициент уравнения синтеза аммиака [c.265]

Устойчивость системы можно улучшить введением в схему теплообменника, в котором исходная смесь подогревается теплом отходящих газов. В этом случае наклон прямой Ь уменьшается, что облегчает проведение автотермического процесса. Применение теплообменника часто бывает необходимым, например, при синтезе аммиака или пароводяной конверсии окиси углерода. Положение и форма кривой а зависят от константы равновесия, ограничивающей степень превращения. В случае автотермической [c.298]

Рассмотрим построение оптимального температурного профиля на примере обратимых экзотермических реакций. К ним относится большое число известных промышленных процессов — синтез аммиака, окисление ЗОг, конверсия окиси углерода. Повышение температуры в этих реакциях уменьшает константу равновесия и достижимую степень превращения, но увеличивает скорость реакции. Для увеличения скорости реакции полезно, чтобы на входе в реактор, где количество образующегося продукта мало, температура была достаточно высокой, а на выходе низкой это положительно влияет на константу равновесия. Можно показать, что температуру, при которой проводится процесс, нужно понижать по мере увеличения количества продукта. [c.304]

Константа равновесия, для реакции синтеза аммиака имеет гораздо меньшую [c.82]

Следовательно, выражение для истинной константы равновесия реакции синтеза аммиака можно переписать в виде [c.27]

Химическая термодинамика особенно быстро развивалась в XX в. На ее основе проведены фундаментальные исследования по синтезу аммиака, метанола и получения ряда органических веществ, имеющих большое народнохозяйственное значение, синтезированы искусственные алмазы и др. Были разработаны более совершенные установки для определения тепловых эффектов реакций и теплоемкостей, которые позволили значительно снизить экспериментальные ошибки, что в свою очередь, дало возможность с большей точностью вычислять константы равновесия химических процессов. В этот же период времени были предложены более совершенные методы расчета химического равновесия как при низких, так и при высоких давлениях. Проводились и в настоящее время проводятся обширные термодинамические исследования в области растворов. Особую важность приобрели исследования химических процессов при экстремальных условиях. [c.181]

Интегрирование уравнения (VI.5) применительно к азото-водо-родной смеси стехиометрического состава дает возможность получить константу скорости (в йт -ч ) синтеза аммиака при любом давлении [12] [c.211]

С повышением температуры константа скорости синтеза аммиака растет. Но скорость синтеза зависит также от равновесной концентрации аммиака в газе, которая с повышением температуры уменьшается. [c.211]

Константа скорости синтеза аммиака на таком катализаторе может быть вычислена по уравнению [c.294]

Пример б. Для процесса синтеза аммиака рассчитать равно весные выходы аммиака и значения констант равновесия 1/д/ = [c.34]

Константа равновесия реакции синтеза аммиака [c.216]

Синтез аммиака является экзотермической, обратимой реакцией. Для получения более стабильного продукта необходимо максимальное приближение к равновесию. Чтобы использовать преимущество более высоких равновесных констант, соответствующие катализаторы должны иметь наибольшую активность для гидрирования азота при низкой температуре. [c.13]

Равновесные константы реакции синтеза аммиака [c.228]

Очевидно, что К /К2 = К — константе равновесия реакции синтеза аммиака. [c.199]

Полученная нами константа равновесия содержит равновесные относительные парциальные давления отдельных компонентов, поэтому представляет собой безразмерную величину. Рассмотренный выше расчет показывает также, что реакция синтеза аммиака полностью смещена в сторону его образования то, что эта реакция практически не происходит в нормальных условиях, объясняется кинетическим торможением. [c.252]

Одной из первых задач, возникших перед Габером и его сотрудниками, когда они приступили к работе над проблемой синтеза аммиака, было определение численного значения константы равновесия синтеза КНз при различных температурах. Если бы значение К для этой реакции оказалось слишком низким, это означало бы, что количество образующегося ЫНз было бы мало в сравнении с используемыми исходными количествами N2 и Н2. В таком случае можно сказать, что равновесие реакции [c.45]

Разрабатывая процесс синтеза аммиака из N3 и Н2, Габер пытался установить, при изменении каких факторов выход NHз увеличивается. Определив значения константы равновесия при разных температурах, он вычислил равновесные количества ЫНз, образующиеся в различных условиях. Результаты некоторых из его расчетов приведены в табл. 14.2. Отметим, что выход ЫНз уменьшается при повыщении температуры и возрастает при увеличении давления. Эти результаты можно качественно объяснить на основании принципа Ле Шателье, с которым мы уже познакомились в разд. 12.4, ч. 1. Здесь мы воспользуемся принципом Ле Шателье для предсказания влияния изменений внещних условий на поведение равновесной системы. Мы рассмотрим три способа, с помощью которых можно сместить химическое равновесие 1) добавление в реакционную систему дополнительных количеств реагентов или продуктов, 2) изменение давления и 3) изменение температуры. [c.52]

Скорость, с которой реакция достигает состояния равновесия, имеет важное практическое значение. В качестве примера снова обратимся к синтезу аммиака из N2 и Н2. При разработке процесса синтеза аммиака Габер столкнулся с очень серьезной проблемой. Желательно было синтезировать аммиак при как можно более низкой температуре, допускающей, однако, достаточно большую скорость реакции. Но в отсутствие катализатора азот реагирует с водородом с незначительной скоростью как при комнатной, так и при намного более высоких температурах. Вместе с тем Габер должен был считаться с быстрым уменьшением константы равновесия при повышении температуры, о чем позволяют судить данные табл. 14.4. При достаточно высоких температурах, обеспечивающих удовлетворительную скорость реакции, образовывалось слишком мало аммиака. Для решения этой дилеммы необходимо было разработать катализатор, который бы обеспечивал довольно быстрое достижение равновесия при сравнительно невысокой температуре, чтобы константа равновесия оставалась еще достаточно большой. Поэтому Габер направил свои усилия на разработку именно такого катализатора. [c.58]

Если предполагается провести реакцию, имеющую благоприятную константу равновесия, т. е. протекающую с превращением значительной доли реагентов в продукты, то остается только позаботиться о том, чтобы она имела соответствующую скорость. Последнее может оказаться нелегким делом, но напряженная работа и упорные поиски в конце концов нередко позволяют найти катализатор, ускоряющий медленную реакцию, или какой-нибудь способ гулирования слишком быстрой реакции. Прекрасным примером успешного исследования такого типа является открытие Габером катализатора для синтеза аммиака, о котором рассказывалось в гл. 14. Однако, если бы Габер пытался связать азот, проводя реакцию между N2 и О2 при 400-500°С, вместо того чтобы использовать реакцию между N2 и Н2, ему никогда не удалось бы разработать успешный процесс. Константа равновесия реакции между N2 и О2 с образованием N0 в указанном температурном диапазоне слишком мала, чтобы равновесное количество N0 было достаточным для практических целей. Даже если бы имелся катализатор, ускоряющий реакцию между N2 и О2 с образованием N0, то такая реакция все равно не имела бы практического значения. Очевидно, необходим какой-то способ, позволяющий заранее предсказывать, успеет ли реакция в значительной степени сместиться в сторону образования продуктов, прежде чем она достигнет равновесия. [c.171]

Задание. Как влияет температура на синтез аммиака нз водорода и азота (экзотермическая реакция) Как при этом изменяется константа равновесия [c.128]

Константы равновесия реакции синтеза аммиака при различных температурах [c.149]

Вычислите константы равновесия синтеза аммиака из простых веществ при стандартной температуре и одной более высокой температуре и сделайте вывод о влиянии температуры на выход аммиака. [c.113]

Следует также отметить, что зависимость скорости химической реакции от давления в значительной степени определяется конкретным способом ее проведения. Так, например, при синтезе аммиака, который проводится с помощью твердого катализатора (железо, промотиро-ванное оксидом алюминия и оксидом калия), скорость суммарного процесса определяется кинетикой активированной адсорбции азота на поверхности катализатора, свободного от адсорбированного азота. Опыты по синтезу аммиака при 500 °С и давлениях до 50,6 МПа показали, что при давлениях свыше 10,1 МПа начинается ио-степенное уменьшение константы скорости реакции. Анализ экспериментальных результатов показал, что они объясняются отмеченным явлением — кинетикой активированной адсорбции. [c.180]

Таким образом, равновесное содержание аммиака резко возрастает с давлением. Это имеет важное значение для промышленного получения аммиака из водорода и азота. При низких температурах порядка комнатной, константа равновесия синтеза аммиака велика и возможно близкое к количественному превращению азота и водорода в аммиак. Однако скорость реакции при такой температуре слишком низкая. При повышении же температуры в силу экзотермичности процесса константа равновесия падает до очень низких значений. Как показывает приведенный расчет, поскольку реакция идет с уменьшением числа частиц, можно даже при столь малой константе равновесия, как то имеет место при 500°С, получить значительное содержание аммиака в равновесной смеси, повышая давление в реакторе. Это и используется на практике — реакцию проводят при повышенных давлениях. [c.225]

При синтезе аммиака при некоторых условиях в равновесии находятся 0,1 моль/л N2, 0,2 моль/л Н2 и 0,8 моль/л МНд. Вычислите константу равновесия и рассчитайте исходные концентрации азота и водорода. Ответ К = 800 INa]и x = 0.5 моль/л [Н2)исх = 1.4 моль/л. [c.386]

Определение условий химического равновесия тесно связано с нахождением максимальной полезной работы реакции. Решение этой задачи возможно различными путями. Приведем вывод уравнения, определяющего соотношение между константой равновесия и максимальной полезной работой реакции. Наиболее простой и наглядный путь для этого был предложен Вант-Гоффом (1883). Рассмотрим вывод на частной реакции, например, реакции синтеза аммиака [c.123]

При постоянной температуре, вследствие постоянства констант скоростей прямой и обратной реакций, их отношение тоже представляет собой постоянную величину, которая называется константой равновесия. Например, для реакции синтеза аммиака N2 + ЗН2 2хЛ[Из константа равновесия равна [c.63]

Таблица2 Логарифмы констант и константы равновесия реакции синтеза аммиака I/2N2 + 3/2H2NH3 по Гаррисону и Кобе [10]

В промышленности широко используется проведение реакций в струе газа, проходящего через реактор, который может быть или пустым, играя роль только области, где поддерживается постоянная температура, или заполненным слоем зер-неного катализатора. Примерами реакций, осуществляемых в потоке в промышленных масштабах, могут служить реакции термического и каталитического крекинга нефтепродуктов, каталитического алкилирования, иолимеризации, гидро- и дегидрогенизации углеводородов, дегидратации и дегидрогенизации спиртов, гидратации олефинов, галоидирования, нитроваиия охислами азота, синтеза аммиака, получения серной кислоты контактным способом, синтеза моторного топлива н т. п. Поэтому и лабораторные опыты по изучению кинетики многих в.ажных широко применяемых в промышленности реакций проводятся также в потоке. Вследствие того, что реакции этого типа проводятся обычно при постоянном давлении и сопровождаются в большинстве случаев изменением объема участвующих в реакции веществ, уравнения кинетики этих процессов должны отличаться от уравнений, выведенных выше для условия ПОСТОЯННОГО) объема. Кроме того, и сам метод расчета кон-стаит скоростей реакций, протекающих в потоке, должен отличаться от методов расчета констант скоростей реакций,осуществляемых при постоянном объеме, так как очень трудно определить время пребывания реагирующих веществ в зоне реакции (так называемое время контакта). [c.48]

Н2(г.) + С12(г.) = 2НС1(г.) при 298 К и сравните ее с константой равновесия реакции синтеза аммиака. [c.82]

Для этих температур константа скорости синтеза аммиака, рассчитанная по уравнению (VIII.И7), принимает значения — = 24,2 10 к, = 2,96 10 [c.296]

Для идеальной газовой смеси Кр не зависит от давления, для реальных газов — зависит. Исследованиями установлено, что для процессов, осуществляемых под высоким давлением, константа равновесия уменьшается с повышением давления. В этом случае в расчетное уравнение константы равновесия вводят поправочный коэффициент на давление (Р). Например, для процесса синтеза аммиака, проводимого при высоких давлениях, Ларсоном и Доджем определена взаимосвязь константы равновесия, коэффициента р и постоянной интегрирования / при разных давлениях [c.30]

Например, при синтезе аммиака протекает реакция ЗН2 + N2 2NH3, константа равновесия которой [c.76]

Кр — константа равновесия реакции синтеза аммиака, рассчитываемая по эмпирическому уравнению изохоры Ларсона и Доджа [15] [c.60]

Первые попытки синтеза уксусной кислоты из СНдОН и СО оказались неудачными, но термодинамические расчеты, проведенные независимо друг от друга Е. А. Шиловым [621 и И. Христиансе-иом [631, показали, что эта реакция вполне осуществима и подчиняется тем же закономерностям, что и синтез аммиака или метанола— с повышением давления и снижением температуры значения константы равновесия растут. [c.733]

Определите величину ДОгэз и константу равновесия Кр при 298 К для реакции синтеза аммиака из простых веществ. [c.25]

Пример 4. Константа равновеспя /Ср реакции синтеза аммиака Ыг + ЗНг =s=i 2NH3 при 350° С равна 2,32-10 . Вычислить Кс для этого процесса при той же температуре. [c.118]

Рассчитаем в качестве.примера константы равновесия как функции температуры для двух реакций — синтеза аммиака из азота и водорода и разложения a Oi на СаО и СО2. [c.222]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология