2010届高三化学合成氨条件

1、第四节 合成氨条件选择导学案【课标解读】1应用化学反应速率和化学平衡原理，选择工业合成氨的适宜条件。2认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 【自主学习】 自学范围：课本P-P要求： 理解合成氨的主要原理、原料、重要设备和流程，掌握应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。知识回顾1. 写出下列方程式：氮气、氢气合成氨二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫 2化学平衡移动原理（勒夏特列原理）：如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、温度、压强等),平衡就向能够 方向移动。3影响化学反应速率的因素有内因（主要因素）和外因两个方面，内因是指参加反应的物质的性质，外因是指反

2、应进行时所处的外界条件，如 等。细品课本合成氨反应分析：压强温度催化剂浓度为增大合成氨的反应速率为提高平衡混合物中NH3的含量实际生产中【学习探究】小组讨论一、氮气与氢气合成氨的反应是一个可逆反应，生成氨的反应是_热、气体总体积_的反应。 （一）从化学反应速率的角度看，_都可以使合成氨的化学反应速率增大（二）从化学平衡的角度看，反应达平衡时平衡混合气中氨的含量随着温度的升高而_，随压强的增大而_。这说明温度、压强对这一反应的化学平衡有影响：_。（三）在实际生产中，我国合成氨厂一般选用的压强在_之间。合成氨如果采用较低温度，虽然有利于增大平衡混合气中氨的含量，但温度过低，反应速率太小，要很长时间

3、才能使反应达到平衡状态，这对生产十分不利。加入催化剂是为了_，然而催化剂需要在一定的温度范围内才能表现出良好的催化活性。目前，合成氨工业普遍使用的是以_催化剂，这种催化剂又称为铁触媒。铁触媒在_的活性最大。（四）合成氨的最佳条件是什么？你选择这样的条件的依据是什么？工业上合成氨的合适条件到底怎样？使用催化剂：这样可以大大 化学反应速率，提高生产效率，也提高了经济效益；选择合适的温度：500左右，该温度是为合成氨催化剂的 ；选择合适的压强：20MPa50MPa，该压强下进行生产，对动力、材料、设备等来说正合适。二、从合成塔出口出来的含氨混合气中是否还有未反应的氮气和氢气？你认为应如何处理它？在实

4、际生产中采用了_， 先通过冷凝把_从合成塔出来的混合气中分离出来，余下未反应的_混合气用_重新送入_进行反应，同时不断地补充新鲜的原料气，这样氨的合成就形成了一个_ ，使氢气和氮气得到_。 问题思考1 请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？首要：经济效益与社会效益基本要求：a、反应快；b、原料利用率高；c、单位时间内产量高2参考：生物中植物对氮的需求；生物固氮的原理和条件；理想的人工固氮条件; 化学模拟生物固氮设想合成氨的发展前景。典题精析例1某条件下合成氨达平衡时氨的体积分数为25%，若反应前后条件保持不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比是（ ）A1/5 B1/4 C1/3 D1

5、/2例2恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器内，发生如下反应N2+3H22NH3（1）若反应到某时刻t时，n(N2)=13mol n(NH3)=6mol 求a的值。（2）反应到达平衡时，混合气体体积为716.8L（标况）其中NH3的含量（体积分数）为25%，计算平衡时NH3的物质的量。（3）混合气体中a:b=_（4）平衡混合气体中n(N2):n(H2):n(NH3)=_当堂达标一、选择题1在一定温度下，在定压容器a与定容容器b中，分别盛入体积比为1:3的N2和H2，开始时体积相同，达到平衡时,N2的转化率应该是 （ ）Aa大 Bb大 Ca、b一样大 D不一定

6、2 对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是（ ）提高反应物的平衡转化率以同样程度改变正逆反应的速率增大正反应速率，减小逆反应速率改变平衡混合物的组成3合成氨工业中，为实现增加NH3的日产量的目的而采取下列措施，其中与平衡移动无关的是（ ）A不断将NH3分离出来 B使用催化剂C采用500左右的高温 D采用21075107Pa的压强4合成氨工业采用循环操作主要是因为（ ）A加快反应速率 B能提高NH3的平衡浓度C降低NH3的沸点 D提高N2和H2的利用率5有平衡体系CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） H0 为了增加甲醇的产量，应采取的正确措施为（ ）A高温 B适宜的温度、高压、催化剂C低温、

7、低压 D高温、高压、催化剂6用焦炭、空气、水为原料制备NH3，则参加反应的焦炭与产品之间的物质的量之比为（ ）A3：4 B3：2 C2：3 D1：27下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）A对盛在烧杯里的氨水加热，氨水中NH4+浓度减小B对熟石灰的悬浊液加热使温度升高，悬浊液中Ca（OH）2固体的含量增加C高压有利于合成氨的反应D500比室温更有利于合成氨的反应二、填空题8有密闭容器A和B，A保持恒压，B保持恒容，起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2:1的等量的SO2与O2，发生2SO2+O22SO3的反应，并达到平衡，则（填、=、 （2）=、 （3）逆、不变9设平衡时气体总物质的量

8、为x，反应时间为t，因为在等温等容条件下，压强比等于物质的量的比，所以x/(1+3)=0.9 x=3.6，所以 x=43.6=0.4 N2+3H22NH3 n1 3 2 2 n 0.4 n=0.6mol所以 H2的浓度变化值为0.6mol/2L =0.3mol/L，V(H2)=C(H2)/t=0.3/t ，t=3min【课后作业】1.B 2.D 3.A 4.A 5.A 6.B 7.B 8.D 9.B 10.D11.（1） 低温、高压、催化剂； 适宜的温度、高压、催化剂 适宜的温度、常压、催化剂 （2）使平衡正向移动，提高原料的转化率 在常压条件下该反应正向进行的程度已经很大 （3）氨水12（1）1：3 （2）减少 不变 （3）不 （4）逆向 （5）正向 （6）正向13c/