工业合成氨PPT课件.ppt

1、第2章第4节化学反应条件的优化工业合成氨、1、讲座、2、讲座及教材，以学生熟悉的典型平衡系统合成氨为研究对象，引导学生探索选择适合合成氨化学生产的条件。加深学生对所学理论的理解，培养学生运用化学平衡理论和化学反应速率理论解决实际问题的能力；使学生认识到化学热力学理论和化学动力学理论在生产实践中的指导作用。学生掌握了外界条件对化学平衡和化学反应速率的影响。由于知识的抽象性，学生的理解并不仅仅是在学习之后，所以教师需要指导学生应用知识。在处理化学热力学视角下高转化率所需条件与动力学视角下高转化率所需条件之间的矛盾以及理论与实践之间的矛盾时，教师应给予充分指导，培养学生综合考虑问题的意识。谈论课程和

2、教学目标，应用化学反应速率和化学平衡原理分析合成氨的适宜条件；过程和方法利用化学反应原理和选择化学生产条件的思路和方法分析和解决问题；体验实际生产条件的选择与理论分析之间的差异；【情感态度和价值观】了解化学反应速率和化学平衡原则在工业生产中的重要作用，增强对化学反应价值的理解，欣赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。新课程理念倡导学生从问题和任务出发，通过自主学习、交流讨论、合作探究等活动，积极主动地获取知识和技能，发展能力，培养情感体验。这一课就是基于这一指导思想。教学方法：启发式、讲授法、问题法：自主学习、合作学习、探究学习、6、谈论课程和设计理念、1、创设情境、角色扮演激发学习兴趣2。沟

3、通讨论决定了生产条件选择的基本思路3。分析问题本质自主学习分析与反应自发自主学习结合反应特征选择反应条件合作探究优化与选择反应条件4。课堂总结3354生产条件选择的一般方法5。迁移应用程序整合和升级练习7。综述：影响化学反应速率和化学平衡的重要因素是：随着温度的升高，反应速率加快，压力增加，反应速率加快，催化剂加速，反应物浓度增加，反应速率加快，温度升高，平衡向吸热方向移动，压力增加，平衡向降低气态物质系数的方向移动。催化剂对平衡没有影响，但是反应物浓度增加，平衡向前移动。点评，8，弗里茨哈伯：为了实现合成氨的产业化，在用空气做面包的圣人中，9，弗里茨哈伯和合成氨一样，合成氨经历了从第一个实验

4、室发展到工业化生产的大约150年。德国科学家哈伯在10年中进行了无数次探索。为了寻找高效稳定的催化剂，他们在两年内进行了多达6500次实验，测试了2500种不同的配方，最后选择了一种合适的催化剂铁，这使得合成氨的想法在1913年成为了现实。如果你是一家化工厂的老板，你会如何选择合适的合成氨反应条件？应该考虑哪些方面？1.理论1。反应能自发进行吗？(反应方向问题)2。我们如何使氨产生更多？(反应极限问题)3。如何快速生产氨？(反应速率问题)二，实际生产成本和生产条件，基本思路，H-TS0，提高反应极限(平衡前移)，加快反应速率，12，合成氨反应：N2(g) 3H2(g) 2NH3(g)，已知33

5、，360 H=-92.2在298KK，反应方向，H-TS0反应可以自发进行，13，反应特征，思路：从分析合成氨的反应特征，a，可逆反应b，放热反应c，气体物质系数降低的反应，14，思考：根据反应特点和化学平衡运动的知识，什么条件能使氨产生更多？反应极限、增加压力、降低温度、增加反应物浓度、降低产物浓度、15、降低温度和增加压力有利于化学平衡向生成氨的方向移动、16、当温度和压力恒定时，当N2与H2的体积比为13时，平衡混合物中的氨含量最高。N2和H2的体积比对产率的影响。当反应达到一定转化率时，产物氨气及时从混合气体中分离出来。思考：考虑到影响反应速率的因素，什么条件能使氨快速产生？增加压力和

6、提高温度，用催化剂增加反应物浓度，反应速率，18，合成氨的反应速率与反应物浓度的关系是：=C(N2)C1.5(H2)C-1(NH3)。思考：可以采取什么措施来提高反应速度？提高N2和H2的浓度，及时从混合气体中分离出氨，反应速率，19，催化剂对合成氨反应速率的影响，使用催化剂可以将合成氨反应速率提高几万亿倍，讨论：催化剂对合成氨反应速率有什么影响？既然增加压力不仅可以提高反应速率，而且可以增加氨的产量，那么在合成氨工业中压力越大越好吗？如何设定压力？2.既然降低温度有助于平衡氨的生成，那么温度越低越好吗？3.催化剂对化学平衡的运动没有影响。你想在合成氨工业中使用催化剂吗？为什么？如何选择温度？

7、你想用催化剂吗？选择合适的条件，铁催化剂的催化能力，N2与H2的摩尔比为12.8，气态氨及时冷却液化析出；氮气和氢气被回收。(阅读本书第67页的最后一段)，讨论：如何确定浓度？N2和H2的比率是多少？选择合适的条件，23，24，研究结果，合适的温度约700K(最大催化剂活性)，使用铁催化剂，N2和H2的进料比1: 2.8，及时从混合气体中分离氨，回收未转化的N2和H2，选择合适的条件，低压：100个大气压，中压：200-300个大气压，高压：850-1000个大气压，25，概述，26，工业使用可逆反应生产产品：通常，应该使用催化剂：这选择合适的温度：该温度是催化剂活性最大的温度；选择合适的压力

8、：我们不仅要考虑化学反应速率和化学平衡，还要考虑动力、材料和设备。摘要反射，27，(1)要选择的温度是_ _ _ _ _。压力应为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，提高氧气浓度，提高SO2的利用率，防止SO2污染空气。 (3)在生产中，引入过量空气的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

9、 _ _ _ _ _。在合成氨工业中，为了增加NH3的日产量，以下变化不能使平衡向右移动：()(a)保持分离NH3；(b)使用催化剂；(c)使用约70万的高温；(d)使用2107 5107帕的压力；BC，巩固和升级的主要原因如下：(1)最快的反应速率在500；b)500时NH3的最大平衡浓度；c)500时N2的最高转化率；d)催化剂可在500时发挥最大效力；D)，巩固和升级，31，3)在氨合成中，可以提高H2转化率的措施是()(a)延长反应时间，(b)加入过量的H2，(C)加入过量的N2，(D)提高温度，(C，巩固和促进，32，4。当下列反应达到平衡时，在何种条件下产物的含量最高：X2(g) 2Y2 (g) X2Y4 (g)(正负反应应为放热反应)()a .高温高压B .低温低压C .高温低压D .高