高一化学合成氨条件的选择.ppt

合成氨条件的选择,氨的用途,NH3,合成氨条件的选择,问题：请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？,首要：经济效益,基本要求：a、反应快b、原料利用率高c、单位时间内产量高,提高反应速率,提高平衡混合物中氨百分含量,提高反应速率提高平衡混合物中氨百分含量,合成氨条件的选择,高压,高温,高压,使用,低温,无影响,合成氨条件的选择,经过分析我们可以得出：,从反应速度的角度看：温度越高、压强越大，化学反应越快，使用催化剂反应加快，单位时间内生成的产品越多；从化学平衡的角度看：高压低温，平衡时生成物NH3的百含量高。,工业合成氨简易流程图,制取原料气,净化,压缩,合成,分离,液氨,(循环操作过程),冷凝,合成氨条件的选择,合成氨条件的选择,1、工业上用氢气和一氧化碳气体在一定条件下反应生产甲醇()CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(正反应是放热反应）为了提高甲醇的产量，从理论上讲下列措施中正确的是高温高压高温低压低温低压低温高压,A,D,C,B,D,课堂练习,合成氨条件的选择,2.对于合成氨的反应来说,使用催化剂和施加高压,下列叙述中正确的是()A.都能提高反应速率,都对化学平衡状态无影响B.都对化学平衡状态有影响,都不影响达到平衡状态所用的时间C.都能缩短达到平衡状态的时间,只有压强对化学平衡状态有影响D催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而压强无此作用,C,合成氨条件的选择,3、在一密闭容器中，N2、H2合成氨的反应已达到平衡。此时再往容器中通入一定量N2,保持温度和容器体积不变，当反应再次达到平衡时，与第一次平衡状态相比（）（）的百分含量增大（）的浓度增大（）的转化率提高（）的转化率提高,合成氨条件的选择,4工业制硝酸需经过下面两个可逆反应：,（正反应是放热反应）,（正反应是放热反应）,如果要生产较大浓度的硝酸，可采取的措施是,在第,一步反应中，增加反应物浓度，增大压强，降低温度。,在第二步反应中，不断地将生成的NO从混合物中分,离出来，增大压强，降低温度。,合成氨条件的选择,5、合成氨工业中，原料气（N2、H2及少量CO、NH3的混和气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜（I）溶液来吸收原料气中的CO，其反应是Cu(NH3)2AC+CO+NH3Cu(NH3)3ACCO(正反应是放热反应)必须除去原料气中CO的原因是。醋酸二氨合铜(I)吸收CO的生产适宜条件是。吸收CO后的醋酸铜氨溶液经过适当处理又可再生。恢复其吸收CO的能力以供循环使用。醋酸铜氨溶液再生的生产适宜条件应是。,它会使催化剂铁触媒,中毒而失去催化能力,加压，,适当升高温度,常压加热,合成氨条件的选择,合成氨条件的选择,合成氨的工业前景,1、催化剂,合成氨铁催化剂这一类合成氨催化剂以还原铁为催化剂主要活性成分，并掺加各种促进剂和载体的催化剂.促进剂：稀土金属及其氧化物关于稀土金属及其氧化物的作用，我国也进行了一些研究。国外也报道了一些含钐、锆、钯、铑的催化剂研究结果，发现稀土金属及其氧化是对氨合成非常有效的促进剂。我国有丰富的钛、锆、铌等稀有金属资源，因此，以稀有金属氧化物为促进剂，有希望成为我国改进工业合成氨铁催化剂的研究方向之一。,合成氨的工业前景,合成氨钌催化剂合成氨熔铁型催化剂要在高温、高压和耗能高的苛刻条件下使用，且催化剂的活性并不是很高。而氨合成钌催化剂可能是一种较好的催化剂。它在低温低压下活性很高，常压下比氨合成铁催化剂的活性高1020倍，且对水、CO和CO2不敏感，但合成氨钌催化剂在高压下未必比合成氨铁催化剂来得优越。,合成氨的工业前景,现在，世界上好多国家（包括我国）的科学家，都在研究模拟生物固氮，即寻找人工制造的有固氮活性的化合物。固氮酶由两种蛋白质组成。一种蛋白质（二氮酶）的分子量约22万，含有两个钼原子、32个铁原子和32个活性硫原子；另一种蛋白质（二氮还原酶）是由两个分子量为29000的相同亚基构成的，每个亚基含有4个铁原子和4个硫原子。已经发现一些金属有机化合物有可能作为可溶性的固氮催化剂。,化学模拟生物固氮,合成氨的工业前景,氮气在通常状态下十分稳定，一般难以发生化学反应，但在超声波作用下，可以使氮分子中的化学键削弱，从而在较温和的条件下就可以发生化学反应。在室温下用超声波辐射溶有空气的饱和水溶