课题2　人工固氮技术──合成氨.pptx

人工固氮技术合成氨,阮名洁江西省新建二中,导入新课,含氮化合物在生产中的意义：,氮是构成蛋白质不可少的元素之一,农作物每年从土壤中吸收大量含氮化合物,含氮化合物在生活中的作用：,制造染料,制造人造纤维,制造油漆,制造炸药,自然界中的氮循环,将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定,氮的固定,常见方法：,生物固氮、自然固氮、人工固氮,第一章走进化学工业,第二节人工固氮技术合成氨,新课标人教版高中化学课件系列,选修2化学与技术,科学化史,原料气的制取,净化,合成,二、工业合成氨的工业流程,ks5u精品课件,如何制取氢气和氮气？,如何净化氢气和氮气？,合成的合适条件？,一、合成氨的反应原理,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),加温高压,催化剂,原料气制取：原料气的氮气来自_原料气的氢气：早期，主要以焦炭与水生产水煤气以得到氢气现在，氢气主要通过不同的固态(煤和焦炭)、液态(石油中提炼的石脑油、重油)、气态(天然气、焦炉气)可燃物为原料制取。,空气,二、合成氨的基本生产过程1.气体制备团队如何制取N2,制取H2？,省,取材方便，价格便宜,(1)用稀氨水吸收H2S杂质：_(2)使CO变成CO2：。(3)除去CO2(用K2CO3吸收)。,思考：为什么要对氢气和氮气进行净化？如何净化？净化小组,二、合成氨的基本生产过程2原料气净化,NH3H2O+H2S=NH4HS+H2O,CO+H2O=CO2+H2,K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,讨论1：假如你是厂长，根据合成氨的反应特点,对工业上产品的合成，你主要考虑哪些问题？,二、合成氨的基本生产过程3将原料气合成：,多快,：原料的转化率高,：反应速度快,二、合成氨的基本生产过程3将原料气合成：,讨论2：请同学们根据合成氨的特点，从化学反应速率和化学平衡两个角度来综合分析，合成氨应采取什么反应条件？,高压,高压,高温,低温,使用,不影响,增大N2和H2的浓度,增大N2、H2的浓度，减小氨的浓度,一致,矛盾,【根据资料交流研讨】,1、增大压强既可提高反应速率，又可提高氨的产量，在合成氨工业中压强是否越大越好？,压强怎么定？,2、降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动，生产中是否温度越低越好？,3、催化剂对化学平衡的移动没有影响，在合成氨工业中要不要使用催化剂，为什么？,温度怎么选择？,要不要催化剂？,达到平衡时平衡混合物中NH3的含量（体积分数）V(N2):V(H2)=1:3,温度升高，氨的含量降低,压强增大，氨的含量增大,资料1,资料2,资料3,原料气的制取,净化,合成,分离,ks5u精品课件,小结1：工业合成氨的工业流程,液氨,小结2：合成氨选择适宜生产条件的原则,1.既要注意外界条件对反应影响的一致性，又要注意外界条件对反应影响的矛盾性。,3.既要注意温度、催化剂对速率影响的一致性；又要注意催化剂的活性对温度的限制。,2.既要注意注意理论上的需要，又要注意实际操作的可能性。,4.工业流程的原则：(价格便宜、取材方便)省（反应速率）快、（产品）多、（环境友好）好、,三、环境保护(1)废渣：主要是煤渣和炭黑(2)废气：主要是硫化氢和一氧化碳等有害气体，(3)废液：主要是含氨的污水，处理含氰化物污水,1.在合成氨时，提高H2转化率的措施是（）A.延长反应时间B.充入过量H2C.充入过量N2D.升高温度,2.下列有关合成氨工业的途述，可用勒夏特列原理来解释的是（）A、使用铁触媒，使N2和H2有利于合成氨B、高压比常压条件更有利于合成氨的反应C、5000C左右比室温更有利于合成氨的反应D、合成氨采用循环操作，可提高原料利用率,C,B,牛刀小试,3.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，其中氨气一般占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400500左右，目的是使平衡向正反应方向进行D.合成氨工业采用10MPa30MPa，是因该条件下催化剂的活性最好,C左右的温度D.采用1030MPa的压强,B,4.在合成氨工业中，为增加氨的日产量，下列变化过程中不能使平衡移动的是（）A.不断将氨分离出来B.使用催化剂C.采用500D.采用1030MPa的压强,C左右的温度D.采用1030MPa的压强,B,5某温度时，在一体积为2L的密闭容器中，通入112gN2和24gH2此时容器内压强为p大气压。在该温度和催化剂作用下，H2和N2反应达到平衡，测得平衡时压强为0.95p大气压，下列说法不正确的是（）