高二化学下学期合成氨条件的选择

1、高二化学下学期合成氨条件的选择第1页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四合成氨条件的选择第2页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四一、工业上制备氨气的化学反应： N2 + 3H2 2NH3 .第3页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四1、该反应的特点是什么？（1）是一个可逆反应。 （2）正反应是一个放热反应。 （3）正反应是一个体积缩小的反应。第4页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四2、增大该反应的化学反应速率的方法是什么？（1）反应物的浓度尽可能高，一般为1：3 （2）使用催化剂 （3）增大压强 （4）升高温度

2、。第5页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四3、要提高平衡混合物里氨气的含量方法是什么？ （1）降低温度 （2）增大压强 （3）催化剂无影响第6页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四N2 + 3H2 2NH3 H0从速率考虑（加快氨的生成）从平衡移动考虑（使氨生成更加多）从实际出发（合成氨条件的选择）压强P温度T是否使用催化剂高压高压高温低温使用不影响2050MPa500oC铁触媒第7页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四二、合成氨的适宜条件： 1、压强：20 至 50MPa 2、温度：摄氏500度 3、催化剂：铁触媒（以铁为主的多成

3、分催化剂4、适当增大氮气及氢气的浓度，及时分离出氨气。第8页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四合成氨工业简述：1、原料气的制备、净化、压缩、合成塔合成、分离、液化。（1）制备：N2 ： a.空气 压缩 液态空气 蒸发 N2 (物理变化)b.或空气 C CO2+N2分离出CO2 N2(化学变化)制备H2: H2O(气） +C= CO+H2 CO+H2O =CO2+H2 除去CO2 H2第9页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四（2）净化：目的：防止催化剂中毒。 催化剂在稳定活性期间，因接触少量杂质而使活性明显下降甚至破坏，这种现象称为催化剂中毒第10页，

4、共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四（3）压缩：途径：从合成塔出来的是NH3 、H2、N2混合气体，将NH3 分离出来，并将没有完全反应完的H2、N2循环输入合成塔中，使其充分利用目的：达到所需压强，加快反应速率和提高氨气产量。第11页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四2、氨气的合成：从合成塔出来的气体是： 氨气、氢气、氮气。3、氨气的分离：第12页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四合成氨生产示意图 补充氢气及氮气 T500度催化剂气 冷却设备及分离器液氨合成塔氢 气 及 氮 再 循 环 压强20至50Pa H2和N2 及NH3 第

5、13页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四小结：化工生产中适宜条件选择的一般原则：1、从化学反应速率分析；2、从化学平衡移动分析；（既要注意外界条件对二者影响的一致性；又要注意对二者影响的矛盾性）3、从原料的利用率分析；（增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，降低成本）4、从实际生产能力分析；（设备承温、承压能力等）5、注意催化剂的活性对温度的限制。第14页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四课堂练习：对于反应：2SO2+O2 2SO3，下列判断正确的是： A：2体积SO2和O2反应，必定生成2体积SO3。 B：其他条件不变，增大压强，平衡必定向右

6、移动。 C：平衡时，SO2的消耗速率必定等于O2生成速率的两倍。 D：平衡时，SO2浓度必定等于O2浓度的两倍。 答案：BC第15页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四三、合成氨工业的发展前景：1、新型催化剂的催化合成。2、化学模拟生物固氮。第16页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四再见第17页，共18页，2022年，5月20日，11点27分，星期四简单介绍科学家哈伯： 弗里茨.哈泊：德国化学家，出生于一个犹太富商家中。1900年获得博士学位。1908年7月首次合成氨气，1909年7月建成每小时生产90克氨气的实验装置，1918年获得诺贝尔化学奖。 氨气的合成一方面使氮肥大量的工业化生产，提高了粮食的产量。另一方面氨氧化制得硝酸及TNT炸药。由于以上原因，德国才