Question

【题目】已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) △H＜0，2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △H＜0。请回答下列问题：

(1)从影响化学反应速率和化学平衡的因素分析，要有利于NH3和SO3的生成，理论上应采取的措施是_______。实际生产中采取的措施是_________。

(2)在合成氨的工业生产中，要分离出氨，目的是__________；而合成SO3的过程中，则不需要分离出SO3，原因是____________。

Answer 1

【答案】适当温度、高压、催化剂 合成氨：适当温度、高压、催化剂；合成SO3：适当温度、常压、催化剂 减小生成物的浓度，使平衡向生成NH3的方向移动 该反应向生成SO3的方向进行的程度较大，达到平衡后SO2剩余量较少，故不需要分离SO3

【解析】

工业上合成SO3与合成氨的最大不同之处是合成SO3是在常压下进行的，原因是在常压下该反应向生成SO3的方向进行的程度已经很大，采用高压虽能使平衡向生成SO3方向移动，但产生高压既需要动力又对反应容器耐压性有较高要求，综合生产成本和经济效益两方面因素，实际生产时，在常压下进行最合理。

(1)从化学反应速率看，化学速率越高，生产效率越高，因此温度较高，压强较大，使用催化剂；从化学平衡看来，平衡正向移动，转化率较高，温度越低，压强越大，有利于平衡正常移动，兼顾反应速率和平衡移动，结合理论上应该采取适当温度、高压、催化剂；

而实际上，合成氨采用的是适当温度、高压、催化剂，而合成SO3，在常压下，其向生成SO3的方向进行的程度已经很大，而增大压强，会增加生产成本，因此实际上，合成SO3采用的条件是：适当温度、常压、催化剂；

(2)将产物从反应体系中分离出来，有利于平衡正向移动，增加反应物的转化率，合成氨分离出氨气的目的是减小生成物的浓度，使平衡向生成NH3的方向移动；而再合成SO3的反应中，并不需要分离SO3，因为该反应向生成SO3的方向进行的程度较大，达到平衡后SO2剩余量较少。