어휘
| English | 의미 |
|---|---|
| yield/jiːld/ | 수율 |
| Haber process/ˈheɪbə ˈprəʊses/ | 하버법 |
| ammonia/æˈməʊnɪə/ | 암모니아 |
| catalyst/ˈkætəlɪst/ | 촉매 |
| compromise/ˈkɒmprəmaɪz/ | 타협 |
| Contact process/ˈkɒntækt ˈprəʊses/ | 콘택트법 |
세상을 먹이는 화학 평형
- 이러한 산업 공정들은 수율, 반응 속도 및 비용을 균형 있게 맞춥니다.
- 레 샤틀리에 원리를 사용하여 조건을 선정합니다.
- 두 반응 모두 발열 반응입니다.
연습
하버법은 질소와 수소를 결합하여 ______를 만듭니다.
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃.
하버 공정
- 암모니아를 제조합니다: $\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3$ (발열 반응).
- 조건: 약 $450\,°\text{C}$, $200\ \text{atm}$, 철 촉매.
- 낮은 온도에서는 더 많은 암모니아가 생성되지만 너무 느리게 반응하므로, 중간 온도는 타협점입니다.
하버 공정의 수율: 낮은 온도와 높은 압도에서 더 많은 암모니아 생성
탐색하기
하버법 및 콘택트법
타협: 수율 대 속도
높은 압력은 수율을 높이고, 높은 온도는 속도를 높이지만 수율을 낮춥니다 — 타협점입니다.
연습
하버법은 다음을 만듭니다:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
하버법은 암모니아를 만듭니다: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (발열 반응).
연습
하버법에서 왜 moderate 온도(~450 °C)를 사용합니까?
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
반응이 발열이므로 낮은 온도는 수율을 favor하지만 너무 느립니다; ~450 °C는 수율과 속도를 균형 있게 합니다.
연습
하버법에서 높은 압력이 암모니아 수율을 높이는 이유는:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
기체 4개 분자가 2개로 줄어들고, 따라서 높은 압력이 평형을 암모니아 쪽으로 이동시킵니다.
컨택트 공정
- 삼산화 황을 제조합니다: $2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightleftharpoons 2\text{SO}_3$ (발열 반응).
- 조건: 약 $450\,°\text{C}$, 근접 $1$–$2\ \text{atm}$, 바나듐(V) 산화물 촉매.
비료용 암모니아는 핵심적인 평형인 하버 공정을 통해 제조됩니다
연습
콘택트법은 어떤 촉매를 사용합니까?
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
콘택트법(2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃)은 바나듐(V) 산화물 촉매를 사용합니다.
연습
각 공정을 사실과 연결하십시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
각 항목은 용어를 올바른 뜻과 연결합니다.
타협 조건을 선택한 이유
- 하버 공정은 약 450 °C와 약 200 atm을 사용하며, 이는 수율, 속도 및 비용 사이의 타협점입니다.
- 더 낮은 온도에서는 더 많은 암모니아가 생성되지만 반응 속도가 너무 느립니다.
이해했습니다
Key idea
- 두 공정 모두 수율 + 속도 + 비용(레 샤틀리에)을 균형 맞추며, 모두 발열 반응입니다
- 하버: $\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3$; 약 450 °C, 200 atm, 철 촉매(중간 온도 = 타협)
- 컨택트: $2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightleftharpoons 2\text{SO}_3$; 약 450 °C, 1–2 atm, V₂O₅ 촉매