合成氨的温度和压强通常控制在约500℃以及20～50MPa的范围,且进人合成塔的N2和H2的体积比为1:3,经科学实验测定,在相应条件下N2和H2反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如表所示.200atm

Question

合成氨的温度和压强通常控制在约500℃以及20～50MPa的范围,
且进人合成塔的N2和H2的体积比为1:3,经科学实验测定,在相应条件下N2和H2反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如表所示.
200atm 600atm
500% 19.1 42.2
而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%.这表明 ( )
A.表中所测数据有明显误差 B.生产条件控制不当
C.氨的分解速率大于预测值 D.合成塔中的反应并未达到平衡
答案是d，求解析，越详细越好，谢谢了。

Answer 1

合成氨反应是一个放热可逆反应，且反应后体积缩小，因此低温及高压有利于反应平衡向右移动。由于这个反应本身速度极慢，而采用催化剂又要求一定的温度条件，所以采用较高的压力。
提高压力有利于反应平衡向生成氨的方向移动，同时反应速度也随压力升高而加速，有利于气体合成率的提高。但是压力提高后，给设备制造成本和维修都会带来困难，且氨厂的合成离心式压缩机也会随压力的提高其效率下降，增加整个氨厂的能耗。
合成氨反应是可逆放热反应，温度的选择受所使用的催化剂决定，在催化剂所要求的温度范围内提高温度，反应速度增快，但平衡氨浓度却下降。
综上所述，反应平衡和反应速度受压力和温度的影响比较大，所以在设计氨厂时，权衡利弊，应选择一个最佳的工艺条件。一般大型氨厂出塔氨浓度在12～16％左右。
当然影响出塔氨浓度或者说是平衡浓度的因素还有很多很多，比如：H/N比，入塔浓度，惰气含量，空速，催化剂体积等等。
不知道我的语言组织有没有问题，文字底子差，没办法但愿你能懂得起！