5合成氨条件的选择理科

1、合成氨条件的选择 理科 教学目标1. 运用化学反响速率的化学平衡的原理,选择合成氨的适宜条件.2. 了解合成氨工业的开展前景.重点、难点合成氨的适宜条件的选择.课时安排 2 课时教学过程第一课时 引言 合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要的意义, 对我国实现农业现代化起着重 要的作用.下面我们将学习化学反响速率和化学平衡原理的有关知识,共同来探讨合成氨 条件的选择问题. 板书 一、合成氨条件的选择 分析 氮气与氢气反响生成氨的特点：正反响放热；气体体积减小的可逆反响. 讨论 见教材.要使合成氨的化学反响速率增大,可采取的方法有：升高温度、增大压强 及使用催化剂等. 讲解 由于合成氨是可逆反响

2、,在生产上,仅仅考虑使合成氨的化学反响速率增大还是不 行的,还需要考虑如何最大限度地提升平衡混合物中NH3 的含量. 分析 教材表 2-3 讨论 见教材.要提升平衡混合物中NH3 的含量,应采取的方法是：在温度一定时增大压强；在压强一定时降低温度. 板书 1. 压强分析讲解理论上讲,在温度一定时增大压强,有利于提升平衡混合物中NH的含量,并且压强越大,平衡混合物中NH的含量越高.但在实际生产中,要考虑动力、材料设备等条件,尽可能降低生产投资,提升综合经济效益.目前我国的合成氨厂一般采用的压强是20MPa- 50Mpa 板书 2. 温度 分析讲解 合成氨是放热反响,升高温度虽可增大反响速率,但会

3、降低平衡混合物中NH3的含量.温度过低,反响速率很小,需要很长时间才能到达化学平衡,这在工业上是很不 经济的.所以综合考虑：在实际生产上,合成氨反响一般选择在500 C左右的温度下进行.此时铁触媒的活性也最大. 板书 3. 催化剂分析讲解N2分子结构稳定,即使在高温、高压下,合成氨的反响仍然进行得十分缓慢. 所以要参加催化剂, 以降低反响所需的能量, 使反响在较低的温度时能进行得较快. 目前, 催化剂产要使用铁触媒.铁触媒在500 C左右时的活性最大.分析即使在500 C和30Mpa时,合成氨平衡混合物中 NH的体积分数也只有 26.3%,即转 化率不够大.在实际生产中,还需要考虑浓度对化学平

4、衡的影响等.例如,采取迅速冷却 的方法,使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中别离出来,以促使平衡向生成氨的方向NH分移动.此外,如果让 N2和H2混合气体只一次通过合成塔起反响也是不经济的,应将 离后的原料气循环使用,以利于合成氨反响.引导学生分析教材图2-12总结板书因此,合成氨的适宜条件为：在500C、20MPa- 50Mpa条件下,使用铁触媒做催化剂合成氨.同时不断将氨别离出来,并将原料气循环使用.板书二、合成氨工业的开展前景讲解1.德国化学家哈伯于 1913年实现了合成氨的工业化生产.2 合成氨的条件将随科技进步、动力、材料、设备等条件的改善而改变.3. 研究新型催化剂,在较低的温度下

5、合成氨.4. 研究模拟生物固氮技术,进一步提升合成氨的生产水平.引导学生阅读化学模拟生物固氮. 练习课后习题一：1、2;习题二、五作业课后习题三、四.教学过程第二课时：做练习?合成氨条件的选择?练习题一、选择题()1、在平衡体系CO(g)+2H 2CH3OH(g)(正反响为放热反响)中,为了增加CH3OH (甲醇)的产量,工厂应选择反响条件是A .高温、高压B .适宜温度、高压、催化剂C 低温、低压D 低温、高压、催化剂()2、在合成氨工业中,以下事实不能用勒夏特列原理来解释的是A 向循环气体中不断补充 N2和H2并将生成的NH3及时地从混合气中别离出来,这 样做有利于合成氨的反响B .高压有

6、利于合成氨的反响C .参加催化剂有利于合成氨的反响D .温度过高不利于合成氨的反响CaCO3(s)CaO(g)+CO 2(g),假设保持温度不变,使反响进行较完全,()3、工业上常用煅烧石灰石的方法来制取生石灰.当生石灰在密闭容器中发生 分解时,建立了以下平衡： 应该采取的举措是B .继续参加石灰石D 降低体系压强,不断导出 CO2A .增大体系的压强C .参加催化剂()4、下面是合成氨的简要流程示意图沿X线路回去的是A . N2和出B .催化剂C. N2 D . H2()5、将V1LH2和V1LN2在一定条件下发生反响,到达平衡后,混合气体总体积 为V3L (气体体积在相同条件下测定),那么

7、生成的NH3的体积是A .( Vi+V2+V3)LB . ( V3-V1-V 2)LC .( V1+V2-V 3)LD .( Vi+V2-2V3)L二、填空题6、 将一定量N2与H2 (体积比为1:3)的混合气体通入全盛塔,反响达平衡后,NH3的体积分数为16%,那么平衡混合气体中N2的体积分数为, H2的转化率为.7、在一定温度下,把1molN2和3moolH 2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反响：N2+3H22NH3,当此反响进行到一定程度时,反响混合物就处于化学平衡状态.现 在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始参加的2、H2和NH3的物质的量(mol).3种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同.请填写以下空白：(1) 假设 a=0, b=0,贝U c=mol.(2) 假设 a=0.75mol,贝H b=mo, c=mol.(3) a、b、必须满足的一般条件(请用两个代数式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c): .三、计算题8、 反响N2+3H22NH3在密闭