题目
氨合成时,增加空速可使气体与催化剂的( )。A. 接触时间增强,出塔气中氨含量增大B. 接触时间缩短,出塔气中氨含量降低C. 接触时间增强,出塔气中氨含量下降D. 接触时间缩短,出塔气中氨含量增大
氨合成时,增加空速可使气体与催化剂的( )。
A. 接触时间增强,出塔气中氨含量增大
B. 接触时间缩短,出塔气中氨含量降低
C. 接触时间增强,出塔气中氨含量下降
D. 接触时间缩短,出塔气中氨含量增大
题目解答
答案
B. 接触时间缩短,出塔气中氨含量降低
解析
考查要点:本题主要考查对氨合成反应中空速概念的理解,以及其对气体与催化剂接触时间和反应转化率的影响。
解题核心思路:
- 空速是单位时间内通过单位体积催化剂的气体量,空速增加意味着气体流速加快,导致接触时间缩短。
- 氨的合成是可逆放热反应,需要足够时间才能达到较高转化率。接触时间缩短会降低反应物的转化效率,导致出塔气体中氨含量降低。
破题关键点:
- 明确空速与接触时间的反比关系。
- 理解接触时间对反应转化率的影响,尤其是可逆反应的特性。
空速的定义与影响:
空速越大,单位时间内通过催化剂的气体量越多,气体在催化剂床层中的停留时间(接触时间)越短。
反应转化率分析:
氨合成反应为 $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$,是可逆反应。若接触时间不足,反应物无法充分转化为氨,导致出塔气体中氨的浓度降低。
选项辨析:
- 选项B正确:空速增加 → 接触时间缩短 → 反应不充分 → 氨含量降低。
- 其余选项均因对空速或反应特性理解错误而排除。