W tym zadaniu kluczowa jest umiejętność odczytu z wykresu warunków procesu (temperatury i ciśnienia), przy których mieszanina osiąga zadaną, 75% zawartość NH3. Poprawna odpowiedź wskazuje konkretną parę wartości: obniżenie temperatury do 400°C oraz podniesienie ciśnienia do 81,2 MPa, ponieważ właśnie przy takim zestawie parametrów wykres pokazuje poziom 75%.
Uzasadnienie chemiczne jest spójne z zasadą Le Châteliera. Synteza amoniaku jest reakcją egzotermiczną i prowadzi do zmniejszenia liczby moli gazu po stronie produktów. Z tego powodu:
- Podwyższenie ciśnienia przesuwa równowagę w stronę mniejszej liczby moli gazu, czyli sprzyja tworzeniu NH3.
- Obniżenie temperatury (dla reakcji egzotermicznej) sprzyja powstawaniu produktów, więc zwiększa równowagową zawartość NH3.
Dlatego odpowiedź mówiąca o jednoczesnym obniżeniu temperatury i podwyższeniu ciśnienia jest zgodna z kierunkiem zmian wymaganych do zwiększania udziału NH3.
Pozostałe propozycje są błędne, bo nie gwarantują uzyskania dokładnie 75% z wykresu:
- Zmiana wyłącznie ciśnienia lub wyłącznie temperatury jest niewystarczająca, jeśli z wykresu wynika, że dla 75% potrzebny jest określony zestaw T i p.
- Opcja z jednoczesnym obniżeniem ciśnienia i temperatury działa w dwóch przeciwnych kierunkach względem równowagi: spadek ciśnienia zwykle zmniejsza udział NH3, więc taka regulacja nie odpowiada warunkom wskazanym na wykresie dla 75%.
Wskazówka egzaminacyjna: przy zadaniach "na podstawie wykresu" zawsze najpierw znajdź na wykresie poziom (np. izolinię) odpowiadający żądanej wartości, a dopiero potem odczytaj odpowiadające mu T i p oraz porównaj z odpowiedziami.
