කාර්මික රසායනය සහ පරිසර දූෂණය — උ/පෙළ රසායන විද්‍යාව

කාර්මික රසායනය සහ පරිසර දූෂණය පුහුණු වන්නේ කෙසේද?

1 විසඳුම් සහිත ප්‍රශ්නය

පිළිතුරු දීමට පෙර පරීක්ෂා කරන්න: ප්‍රශස්ත කාර්මික තත්ත්ව: තාපගතික තුල්‍යතා ඵලදාව සහ චාලක ප්‍රතික්‍රියා සීඝ්‍රතාව සමබර කරමින් තෝරාගත් උෂ්ණත්ව හා පීඩන (උදා. හේබර් ක්‍රමය: 450 °C, 200 atm, Fe උත්ප්‍රේරකය) සාධාරණීකරණය කිරීම.

1. සල්ෆියුරික් අම්ලය නිපදවීමේ කාර්මික ස්පර්ශ ක්‍රමයේදී, සල්ෆර් ඩයොක්සයිඩ් සල්ෆර් ට්‍රයොක්සයිඩ් බවට පත් වන්නේ 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) (ΔH = -196 kJ mol⁻¹) යන ප්‍රතිවර්ත්‍ය තාපදායක ප්‍රතික්‍රියාව මඟිනි. මෙහිදී ඉතා ඉහළ හෝ ඉතා අඩු උෂ්ණත්වයක් වෙනුවට 450 °C ක ප්‍රශස්ත උෂ්ණත්වයක් භාවිත කිරීමට හේතුව කුමක්ද?
   1. A) Higher temperatures shift the equilibrium toward sulfur trioxide but cause dangerous high-pressure explosions
   2. B) 450 °C is an optimum compromise: lower temperatures favor equilibrium yield but have unacceptably slow reaction rates, while higher temperatures shift equilibrium to the left
   3. C) 450 °C is the exact boiling point of sulfur trioxide, enabling continuous condensation
   4. D) Higher temperatures decompose the vanadium(V) oxide catalyst into inactive vanadium(II) oxide

   පිළිතුරු තේරීම් ඉංග්‍රීසි භාෂාවෙන් ඇත.

   මගේ පිළිතුර පරීක්ෂා කරන්න

   නිවැරදි පිළිතුර: B) 450 °C is an optimum compromise: lower temperatures favor equilibrium yield but have unacceptably slow reaction rates, while higher temperatures shift equilibrium to the left

   පෙරටු ප්‍රතික්‍රියාව තාපදායක වන බැවින් (ΔH < 0), ලේ චැටලියර් මූලධර්මයට අනුව අඩු උෂ්ණත්වවලදී සමතුලිතතාව දකුණට නැඹුරු වී වැඩි SO₃ ඵලදාවක් ලැබේ. එහෙත් අඩු උෂ්ණත්වයේදී V₂O₅ උත්ප්‍රේරකය පැවතුණ ද ප්‍රතික්‍රියා සීඝ්‍රතාව ඉතා මන්දගාමී වේ. ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී සීඝ්‍රතාව වැඩි වුව ද සමතුලිතතාව වමට නැඹුරු වී ඵලදාව අඩු වේ. එබැවින් 450 °C යනු වාණිජ්‍ය වශයෙන් ප්‍රමාණවත් සීඝ්‍රතාවක් සහ 98% ක ඉහළ ඵලදාවක් ලබා දෙන ප්‍රශස්ත සම්මුති උෂ්ණත්වයයි.

   විසඳුම බලන්න

   පියවර 1: තාපගතික සමතුලිතතා සාධක සඳහන් කරන්න: 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) තාපදායක වේ (ΔH = -196 kJ mol⁻¹). ලේ චැටලියර් මූලධර්මයට අනුව, උෂ්ණත්වය අඩු කිරීම ඉදිරි තාපදායක ප්‍රතික්‍රියාවට හිතකර වේ (K_p සහ සමතුලිත පරිවර්තනය වැඩි වේ). පියවර 2: චාලක (ප්‍රතික්‍රියා ශීඝ්‍රතා) සාධක සඳහන් කරන්න: ගැටුම් වාදයට අනුව, අඩු උෂ්ණත්වවලදී සක්‍රියන ශක්තිය E_a ට සමාන හෝ වැඩි ශක්තියක් ඇති ප්‍රතික්‍රියක අණු භාගය අඩු වන බැවින් ශීඝ්‍රතාව කාර්මික කම්හලකට ඉතා අඩු වේ. පියවර 3: V₂O₅ උත්ප්‍රේරකයේ කාර්යභාරය විශ්ලේෂණය කරන්න: වැනේඩියම්(V) ඔක්සයිඩ් උත්ප්‍රේරකව සක්‍රිය වීමට අවම වශයෙන් ~400–450 °C ක මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වයක් අවශ්‍ය වේ. පියවර 4: සම්මුතිය පිළිබඳ නිගමනය: 450 °C හිදී ශීඝ්‍රතාව ප්‍රමාණවත් තරම් වේගවත් වන අතර බහු-අදියර ඇතිරිලි මඟින් >98% පරිවර්තනයක් ලැබෙන ප්‍රශස්ත තුලනයක් ඇති වේ. පිළිතුර: 450 °C යනු ප්‍රශස්ත සම්මුතියකි: අඩු උෂ්ණත්ව සමතුලිත ඵලදාවට හිතකර වුවද ප්‍රතික්‍රියා ශීඝ්‍රතාව පිළිගත නොහැකි තරම් අඩුය; ඉහළ උෂ්ණත්ව සමතුලිතතාව වමට තල්ලු කරයි.
   ආදර්ශයට ගත්තේ: උ/පෙළ රසායන විද්‍යාව විභාග ආකෘතියයි

මෙය ලකුණු කරවා ගන්න

කාර්මික රසායනය සහ පරිසර දූෂණය විෂය නිර්දේශයේ පිහිටන්නේ කොතැනද?

ශ්‍රේණිය 13 · වාරය 3