高中化学 1.2 人工固氮技术+合成氨同步备课课件 新人教版选修2.ppt

教师用书独具演示 教学流程设计 演示结束 氮的存在和固定 78 游离态氮 化合态氮 豆科植物 1 闪电引发自然固氮的原理是什么 合成氨的反应原理 减小 400 500 10 30mpa fe 2 合成氨为什么选择400 500 的温度 10 30mpa的压强 试从速率和平衡的角度来讨论分析合成氨工业适宜的反应条件 提示 合成氨反应是一个可逆 放热 气体分子总数减小的反应 根据勒夏特列原理 温度越低 压强越大 该反应的平衡体系中氨的含量越高 但降低温度则反应速率降低 增大压强对设备要求较高 而400 500 时催化剂活性最好 10 30mpa下n2 h2的转化率已经较高 故选择在该条件下进行合成氨 合成氨的基本生产过程 氧气 二氧化碳 二氧化碳 合成塔 液氨贮罐 合成塔 3 在合成氨生产中要把生成的氨及时从混合气体中分离出来 并且不断地向循环气中补充氮气 氢气 这是为什么 提示 这样既能减小平衡混合物中生成物的浓度 又能增大反应物的浓度 有利于平衡向生成氨的方向移动 以提高氨的产量 合成氨工业的发展 造气 直接氧化 合成氨适宜条件的分析 问题导思 合成氨反应的特点有哪些 仅从化学平衡的角度考虑 合成氨反应选择的条件应是怎样的 提示 合成氨反应是一个放热且气体分子总数减少的可逆反应 仅从平衡角度考虑合成氨应选择低温 高压的合成条件 工业上合成氨气从反应速率和反应平衡的角度考虑有哪些要求 提示 1 反应速率比较快 2 要尽可能提高平衡混合物中nh3的含量 1 合成氨的反应采用400 500 温度的原因是 a 温度太低反应速率太小b 该温度时催化剂活性较高c 该温度时反应速率最大d 该温度时n2的转化率最高 解析 在400 500 时催化剂的活性较高 答案 b 2 合成氨工业上采用循环操作 主要是为了 a 加快反应速率b 提高nh3的平衡浓度c 降低nh3的沸点d 提高n2和h2的利用率 解析 合成氨工业采用循环压缩 将n2 h2压缩到合成塔中 提高了n2 h2的利用率 答案 d 3 合成氨工业有下列生产流程 其先后顺序为 原料气制备 氨的合成 原料气净化和压缩 氨的分离a b c d 解析 合成氨工业流程顺序 原料气制备 原料气净化和压缩 合成氨 氨的分离 答案 b 4 为了进一步提高合成氨的生产效率 科研中最具有开发价值的是 a 寻找n2的新来源b 研制低温下活性较大的催化剂c 研制500 左右时活性较大的催化剂d 研制耐高温 高压的材料 用于建造氨合成塔 解析 研制低温下活性较大的催化剂 可有效降低对设备材料 生产的要求 提高经济效益 答案 b 2 第 步操作中的原料气的 净化 目的是 第 步操作中的目的是 3 工业合成氨反应后可以通过降低混合气体的温度而使氨气分离出来 这种分离物质的方法的原理类似于下列哪种方法 填编号 a 过滤b 蒸馏c 分液d 萃取你作出这个判断的理由是 4 可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气 如果漏气则会有白烟生成 该反应的化学方程式为 解析 2 原料气中往往含有使催化剂中毒的物质 所以在进行原料气的反应前 需要除掉其中的杂质 工业合成氨反应后的混合气体中既有氨气 也有未反应的氢气 氮气 所以为了提高原料气的利用率 将未反应的原料气进行重新利用 这样可以提高经济效益 3 降低温度 氨变为液态 从而进行分离 所以跟工业上利用的蒸馏类似 都是通过改变温度 使物质的状态发生变化而分离 4 2nh3 3cl2 n2 6hcl 生成的hcl又与nh3反应生成nh4cl小颗粒 白烟产生 答案 1 高温 高压 或400 500 10 3