Раздел 2. 2. Обгрунтуйте, змінюючи які параметри (і як?) можна збільшити вихід продукту R в реакції між газами 4A + 3B Û 2R + S + Q

1. Обгрунтуйте, як слідує змінити параметри (Т, Р, С), щоб збільшити селективність по R jR та вихід R (Ф R) в процесі з паралельними реакціями в газовій фазі: 2A+3B Û R+2D-Q.

2. Обгрунтуйте, змінюючи які параметри (і як?) можна збільшити вихід продукту R в реакції між газами 4A + 3B Û 2R + S + Q, якщо Тконденсації S = 45 оС.

3. Обгрунтуйте, в якому напрямку необхідно змінити Т та Р для збільшення ФHNO3при абсорбції двоокису азоту у виробництві азотної кислоти:

3NO2 + H2O(p) Û 2HNO3(p) + NO + Q. Як і в скільки разів зміниться об'єм?

4. Обгрунтуйте, змінюючи які параметри (і як?) можна збільшити ступінь перетворення в реакціях 2SO2 + O2 Û 2SO3 + Q; SO3 + H2O Û H2SO4 + Q.

5. Проаналізуйте вплив температури на рівновагу хімічних реакцій. Наведіть графіки, рівняння та приклади. Що таке оптимальна температура? Які способи зміщення рівноваги за рахунок змінювання температури використовуються у технології і Вам відомі?

6. Визначити, застосовуючи принцип Ле-Шательє, куди буде зміщуватися рівновага реакцій, що мають місце при синтезі метанолу при змінені тиску:

CO + 2H2 Û CH3OH + Q; CO + H2 Û CH2O + Q; CO+ 3H2 Û CH4 + H2O + Q;

2CO + 2H2 Û CH4 + CO2 + Q. Як скажеться зростання тиску на селективнiсті (jCH3OH)?

7. Визначити, використовуючи принцип Ле-Шательє, як бути змінюватись рівноважний вихід водню при зростанні температури й тиску для реакцій

CH4 + H2O(пара)Û CO + 3H2 – Q; CO + H2O(пара)Û CO2 + H2 + Q.

8. Визначте поняття рівноваги в технологічних процесах. Охарактеризуйте відміну оборотних реакцій від необоротних. Визначте поняття рівноважного виходу (рівноважного ступеня перетворення) й константи рівноваги.

9. Визначте фактори, що оказують дію на рівновагу ХТП. Сформулюйте принцип Ле-Шательє й проілюструйте його застосування в хімічній технології на конкретних прикладах.

10. Проаналізуйте вплив складу реакційної суміші (концентрації реагуючих речовин) на рівновагу хімічних реакцій. Обгрунтуйте способи зміщення рівноваги шляхом змінювання концентрації компонентів суміші (сировини та продуктів).

11. Визначте, які методи зміщення рівноваги можуть бути використані для зсуву вправо рівноваги реакції в газовій фазі nA + mB Û pR + qS - Q (n+m< p+q). Обгрунтуйте свою відповідь.

12. При виробництві аміаку з природного газу послідовно здійснюються реакції:

CH4 + H2O(пара)Û CO + 3H2 – Q; CO + H2O(пара)Û CO2 + H2 + Q; N2+3H2Û 2NH3+Q. Обґрунтуйте, за рахунок яких факторів можна змістити рівновагу цих реакцій вправо, щоб збільшити вихід продуктів?

13. Обгрунтуйте, змінюючи які параметри (і як?) можна зсунути вправо рівновагу реакції між газами A + 2B Û 3R + 4S-Q, якщо В значно дешевший за А.

14. Обгрунтуйте, як слід змінити параметри для збільшення виходу HCl при сульфатному методі виробництва та при синтезі з хлору та водню:

2NaCl(т) + H2SO4(р) Û Na2SO4(т) + 2HCl (г)- Q; H2 + Cl2 Û 2HCl + Q.

15. Охарактеризуйте вплив тиску на рівновагу хімічних реакцій. Проаналізуйте залежність ХА, рівн.= f (Р) для різних випадків. Обгрунтуйте способи зміщення рівноваги за рахунок зміни тиску.

16. Обгрунтуйте, зміною яких параметрів можна компенсувати зміщення рівноваги вліво, якщо реакцію типу A+B Û R + 3S-Q необхідно провести при підвищеному тискові.

17. Обгрунтуйте, використовуючи які параметри (і як?) можна зсунути вправо рівновагу реакцій

A + B Û R + 3S-Q; A+B Û R + S + Q.

18. Обгрунтуйте, як можна збільшити вихід цільового продукту (R) в реакції між газами: nA + mB Û pR + Q, якщо m + n > p; концентрація А - 97%, концентрація В - 34% (в вихідних сировинних матеріалах); А значно дешевший за В.