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工业合成氨 第4节化学反应条件的优化 影响化学反应速率和化学平衡的重要因素有哪些 温度越高 反应速率越大 压强越大 反应速率越大 正催化剂加快反应速率 反应物浓度越大 反应速率越大 升高温度 平衡向吸热方向移动 增大压强 平衡向气态物质系数减小的方向移动 催化剂对平衡无影响 增大反应物浓度 平衡正向移动 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 2kj mol 1 s 198 2j k 1 mol 1 交流 研讨 p65 分析 合成氨的反应特点 可逆 放热 减小 请同学们根据合成氨反应的特点 从影响化学平衡移动的因素和影响化学反应速率的因素 分析什么条件有利于提高氨的产率 三 合成氨的适宜条件 高压 高压 低温 高温 使用 无影响 增大浓度 增大浓度 减小浓度 减小浓度 讨论 2 既然增大压强既可提高反应速率 又可提高氨的产量 那么在合成氨工业中压强是否越大越好 1 既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动 那么生产中是否温度越低越好 3 在合成氨工业中要使用催化剂 既然催化剂对化学平衡的移动没有影响 为什么还要使用呢 2 请你尝试为合成氨选择适宜条件 合成氨适宜条件 催化剂 温度 根据设备动力选择压强 n2 h2投料比 及时分离 铁触媒 700k左右 1 107 1 108pa 1 2 8 氨气 450 常压 例 1 关于氨的合成工业的下列说法正确的是 a 从合成塔出来的气体 其中氨一般占15 所以生产氨的工业的效率都很低 b 由于nh3易液化 n2 h2可循环使用 则总的说来氨的产率很高 c 合成氨工业的反应温度控制在500 左右 目的是使平衡向正反应方向进行 d 合成氨工业采用20mpa 50mpa 是因该条件下催化剂的活性最好 b 课堂练习 2 氨的合成反应 生产中采用的适宜条件是 a 低温 高压 适当的催化剂 b 高温 常压 c 尽可能高温 高压 d 适当的温度 适当的高压 适宜催化剂 d 3 在合成氨工业中 为增加nh3的日产量 下列变化过程不能使平衡向右移动的是 a 不断将nh3分离出来 b 使用催化剂 c 采用700k左右的高温 d 采用2 107 5 107pa的压强 bc 25 4 在合成氨反应中 入口气体体积比n2 h2 nh3为6 18 1 出口气体体积比为9 27 8 则h2的转化率为 n2 3h22nh3起始6181变化x3x2x平衡6 x18 3x1 2x h2转化率 100 25 1 5 3 18 6 x 1 2x 9 8x 1 5 5 工业上用以合成氨的原料之一 氢气 有一种来源是取自石油气 有人设计了以下反应途径 假设反应都能进行 你认为最合理的是 a c3h83c 4h2b c3h8c3h6 h2c c3h
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