암모니아 합성. 암모니아의 생성률을 높이기 위한 조건

암모니아 합성. 암모니아의 생성률을 높이기 위한 조건

 

 

수소와 질소로 암모니아를 합성하는 반응의 화학반응식은 다음과 같다.

암모니아의 생성률을 높이기 위한 조건은?

N2 + 3H2 → 2NH3 + 22.1 kcal

① 온도와 압력을 낮춘다.

② 온도는 낮추고, 압력은 높인다.

③ 온도를 높이고, 압력은 낮춘다.

④ 온도와 압력을 높인다.

 

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발열반응이므로, 온도는 낮춘다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2691 )

 

 

기체 몰수가 감소하는 반응이므로, 압력은 높인다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2686 )

 

 

 

답: ② 온도는 낮추고, 압력은 높인다.

 

 

 

 

[참고] 압력 변화

압력은 기체 분자 운동(= 충돌)의 결과물이므로,

압력은 기체 분자 몰수(n)에 비례한다.

 

N2 + 3H2 → 2NH3 반응에서,

압력을 증가시키면,

르샤틀리에 원리에 따라 압력이 감소되어야 하므로,

기체 분자 몰수가 감소하는 방향, 즉 정반응이 일어난다.

 

 

참고로, 부피를 증가시키면,

압력과 부피는 반비례하므로,

기체 분자 몰수가 증가하는 방향, 즉 역반응이 일어난다.

---> 부피 변화 문제는 압력 변화로 바꿔 풀이한다.