2.4 化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控 課件 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控THE

REGULATION

OF

CHEMICAL

REACTION制尿素制冷劑制硝酸制藥合成氨工業(yè)合成氨工業(yè)確定反應(yīng)原理尋找適宜原料選擇合適設(shè)備三廢處理工廠選址確定反應(yīng)原理尋找適宜原料請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)

問(wèn)題一：常溫下，氮?dú)夂蜌錃庥锌赡芎铣砂睔鈫?？?qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)298K時(shí)，△H

=

-92.2kJ·mol-1

△S=

-198.2J·mol-1·k-1△G＜0問(wèn)題二：哪些措施能夠加快合成氨的反應(yīng)速率？請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)升高溫度、增大壓強(qiáng)、增大濃度、使用催化劑

問(wèn)題三：如何提高氨的產(chǎn)量？請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)增大反應(yīng)物濃度、及時(shí)移走產(chǎn)生的氨、降低溫度、增大壓強(qiáng)

對(duì)合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強(qiáng)催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量增大反應(yīng)物濃度減小生成物濃度降低增大無(wú)影響實(shí)際生產(chǎn)請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)對(duì)合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強(qiáng)催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量增大反應(yīng)物濃度減小生成物濃度降低增大無(wú)影響實(shí)際生產(chǎn)請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)反應(yīng)速率減小達(dá)到平衡的時(shí)間變長(zhǎng)在工業(yè)生產(chǎn)中不經(jīng)濟(jì)一般400℃~500℃對(duì)合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強(qiáng)催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量增大反應(yīng)物濃度減小生成物濃度降低增大無(wú)影響實(shí)際生產(chǎn)請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)一般400℃~500℃材料的強(qiáng)度，設(shè)備的制造，生產(chǎn)投資提高，經(jīng)濟(jì)效益下降一般10MPa~30MPa溫度/℃氨的含量/%0.1MPa10MPa20MPa30MPa60MPa100MPa20015.381.586.489.995.498.83002.2052.064.271.084.292.64000.4025.138.247.065.279.85000.1010.619.126.442.257.56000.054.509.1013.823.131.4在500℃和30MPa時(shí)，合成氨平衡混合物中NH3的體積分?jǐn)?shù)仍不夠高請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)N2+H2干燥凈化壓縮機(jī)加壓熱交換冷卻液態(tài)NH3鐵觸媒400~500℃N2+H2N2+H2NH3+N2+H2NH3+N2+H2N2+H210MPa-30MPaN2+H2觀察分析：從圖中能得到哪些關(guān)于提高合成氨產(chǎn)量的信息請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)合成氨生產(chǎn)流程示意圖N2+H2干燥凈化壓縮機(jī)加壓熱交換冷卻液態(tài)NH3鐵觸媒400~500℃N2+H2N2+H2NH3+N2+H2NH3+N2+H2N2+H210MPa-30MPaN2+H2合成氨生產(chǎn)流程示意圖請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)N2+H2干燥凈化壓縮機(jī)加壓熱交換冷卻液態(tài)NH3鐵觸媒400~500℃N2+H2N2+H2NH3+N2+H2NH3+N2+H2N2+H210MPa-30MPaN2+H2合成氨生產(chǎn)流程示意圖請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)N2+H2干燥凈化壓縮機(jī)加壓熱交換冷卻液態(tài)NH3鐵觸媒400~500℃N2+H2N2+H2NH3+N2+H2NH3+N2+H2N2+H210MPa-30MPaN2+H2合成氨生產(chǎn)流程示意圖請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)N2+H2干燥凈化壓縮機(jī)加壓熱交換冷卻液態(tài)NH3鐵觸媒400~500℃N2+H2N2+H2NH3+N2+H2NH3+N2+H2N2+H210MPa-30MPaN2+H2合成氨生產(chǎn)流程示意圖請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)冷熱能量循環(huán)N2+H2干燥凈化壓縮機(jī)加壓熱交換冷卻液態(tài)NH3鐵觸媒400~500℃N2+H2N2+H2NH3+N2+H2NH3+N2+H2N2+H210MPa-30MPaN2+H2合成氨生產(chǎn)流程示意圖請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)物質(zhì)循環(huán)弗里茨·哈伯哈伯合成氨所用裝置冷卻室反應(yīng)器出水口干燥室液態(tài)NH3出口進(jìn)水口未反應(yīng)氣體通過(guò)循環(huán)泵返回壓縮N2和H2進(jìn)口請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)對(duì)合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強(qiáng)催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量增大反應(yīng)物濃度減小生成物濃度降低增大無(wú)影響實(shí)際生產(chǎn)請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)一般400℃~500℃一般10MPa~30MPa循環(huán)N2和H2，及時(shí)補(bǔ)充N2和H2鋨鈾-碳化鈾作催化劑哈伯鐵為主體多成分催化劑博施請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)以鋨做催化劑有什么缺點(diǎn)？粉末狀的鋨，常溫下會(huì)逐漸氧化成四氧化鋨。四氧化鋨在48℃時(shí)熔化，130℃時(shí)沸騰。鋨蒸氣有劇毒，強(qiáng)烈刺激人眼粘膜，嚴(yán)重時(shí)會(huì)致人失明對(duì)合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強(qiáng)催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量增大反應(yīng)物濃度減小生成物濃度降低增大無(wú)影響實(shí)際生產(chǎn)請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)一般400℃~500℃一般10MPa~30MPa鐵觸媒500℃循環(huán)N2和H2，及時(shí)補(bǔ)充N2和H2低碳鋼制造的反應(yīng)器哈伯熟鐵作襯里的反應(yīng)器博施請(qǐng)你做廠長(zhǎng)——合成氨工業(yè)水煤氣提供氫氣液化空氣提供氮?dú)獠┦?/p>