高二化學(xué)下學(xué)期合成氨條件的選擇

合成氨條件的選擇一、工業(yè)上制備氨氣的化學(xué)反應(yīng)：

N2+3H22NH3

.1、該反應(yīng)的特點(diǎn)是什么？（1）是一個可逆反應(yīng)。（2）正反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)。（3）正反應(yīng)是一個體積縮小的反應(yīng)。2、增大該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率的方法是什么？（1）反應(yīng)物的濃度盡可能高，一般為1：3

（2）使用催化劑（3）增大壓強(qiáng)（4）升高溫度。3、要提高平衡混合物里氨氣的含量方法是什么？（1）降低溫度（2）增大壓強(qiáng)（3）催化劑無影響N2+3H22NH3△H<0從速率考慮（加快氨的生成）從平衡移動考慮（使氨生成更加多）從實(shí)際出發(fā)（合成氨條件的選擇）壓強(qiáng)P溫度T是否使用催化劑高壓高壓高溫低溫使用不影響20~50MPa500oC鐵觸媒二、合成氨的適宜條件：

1、壓強(qiáng)：20至50MPa2、溫度：攝氏500度3、催化劑：鐵觸媒（以鐵為主的多成分催化劑4、適當(dāng)增大氮?dú)饧皻錃獾臐舛?，及時分離出氨氣。合成氨工業(yè)簡述：1、原料氣的制備、凈化、壓縮、合成塔合成、分離、液化。（1）制備：N2

：

a.空氣壓縮液態(tài)空氣蒸發(fā)

N2(物理變化)b.或空氣CCO2+N2分離出CO2N2(化學(xué)變化)制備H2:H2O(氣）+C=

CO+H2

CO+H2O=CO2+H2

除去CO2H2（2）凈化：目的：防止催化劑中毒。催化劑在穩(wěn)定活性期間，因接觸少量雜質(zhì)而使活性明顯下降甚至破壞，這種現(xiàn)象稱為催化劑中毒（3）壓縮：途徑：從合成塔出來的是NH3、H2、N2混合氣體，將NH3分離出來，并將沒有完全反應(yīng)完的H2、N2循環(huán)輸入合成塔中，使其充分利用目的：達(dá)到所需壓強(qiáng)，加快反應(yīng)速率和提高氨氣產(chǎn)量。2、氨氣的合成：從合成塔出來的氣體是：氨氣、氫氣、氮?dú)狻?、氨氣的分離：合成氨生產(chǎn)示意圖

補(bǔ)充氫氣及氮?dú)?/p>

T500度催化劑氣冷卻設(shè)備及分離器液氨合成塔氫氣及氮再循環(huán)壓強(qiáng)20至50PaH2和N2及NH3

小結(jié)：化工生產(chǎn)中適宜條件選擇的一般原則：1、從化學(xué)反應(yīng)速率分析；2、從化學(xué)平衡移動分析；（既要注意外界條件對二者影響的一致性；又要注意對二者影響的矛盾性）3、從原料的利用率分析；（增加易得廉價原料，提高難得高價原料的利用率，降低成本）4、從實(shí)際生產(chǎn)能力分析；（設(shè)備承溫、承壓能力等）5、注意催化劑的活性對溫度的限制。課堂練習(xí)：對于反應(yīng)：2SO2+O22SO3，下列判斷正確的是：

A：2體積SO2和O2反應(yīng)，必定生成2體積SO3。

B：其他條件不變，增大壓強(qiáng)，平衡必定向右移動。

C：平衡時，SO2的消耗速率必定等于O2生成速率的兩倍。

D：平衡時，SO2濃度必定等于O2濃度的兩倍。答案：BC三、合成氨工業(yè)的發(fā)展前景：1、新型催化劑的催化合成。2、化學(xué)模擬生物固氮。再見簡單介紹科學(xué)家哈伯：弗里茨.哈泊：德國化學(xué)家，出生于一個猶太富商家中。1900年獲得博士學(xué)位。1908年7月首次合成氨氣，1909年7月建成每小時生產(chǎn)90克氨氣的實(shí)驗(yàn)裝置，1918年獲得諾貝爾化學(xué)獎。氨氣的合成一方面使氮肥大量的工業(yè)化生產(chǎn)，提高了糧食的產(chǎn)量。另一方面氨氧化