高二化學下學期合成氨條件的選擇

1、高二化學下學期合成氨條件的選擇第1頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四合成氨條件的選擇第2頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四一、工業(yè)上制備氨氣的化學反應： N2 + 3H2 2NH3 .第3頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四1、該反應的特點是什么？（1）是一個可逆反應。 （2）正反應是一個放熱反應。 （3）正反應是一個體積縮小的反應。第4頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四2、增大該反應的化學反應速率的方法是什么？（1）反應物的濃度盡可能高，一般為1：3 （2）使用催化劑 （3）增大壓強 （4）升高溫度

2、。第5頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四3、要提高平衡混合物里氨氣的含量方法是什么？ （1）降低溫度 （2）增大壓強 （3）催化劑無影響第6頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四N2 + 3H2 2NH3 H0從速率考慮（加快氨的生成）從平衡移動考慮（使氨生成更加多）從實際出發(fā)（合成氨條件的選擇）壓強P溫度T是否使用催化劑高壓高壓高溫低溫使用不影響2050MPa500oC鐵觸媒第7頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四二、合成氨的適宜條件： 1、壓強：20 至 50MPa 2、溫度：攝氏500度 3、催化劑：鐵觸媒（以鐵為主的多成

3、分催化劑4、適當增大氮氣及氫氣的濃度，及時分離出氨氣。第8頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四合成氨工業(yè)簡述：1、原料氣的制備、凈化、壓縮、合成塔合成、分離、液化。（1）制備：N2 ： a.空氣 壓縮 液態(tài)空氣 蒸發(fā) N2 (物理變化)b.或空氣 C CO2+N2分離出CO2 N2(化學變化)制備H2: H2O(氣） +C= CO+H2 CO+H2O =CO2+H2 除去CO2 H2第9頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四（2）凈化：目的：防止催化劑中毒。 催化劑在穩(wěn)定活性期間，因接觸少量雜質而使活性明顯下降甚至破壞，這種現象稱為催化劑中毒第10頁，

4、共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四（3）壓縮：途徑：從合成塔出來的是NH3 、H2、N2混合氣體，將NH3 分離出來，并將沒有完全反應完的H2、N2循環(huán)輸入合成塔中，使其充分利用目的：達到所需壓強，加快反應速率和提高氨氣產量。第11頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四2、氨氣的合成：從合成塔出來的氣體是： 氨氣、氫氣、氮氣。3、氨氣的分離：第12頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四合成氨生產示意圖 補充氫氣及氮氣 T500度催化劑氣 冷卻設備及分離器液氨合成塔氫 氣 及 氮 再 循 環(huán) 壓強20至50Pa H2和N2 及NH3 第

5、13頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四小結：化工生產中適宜條件選擇的一般原則：1、從化學反應速率分析；2、從化學平衡移動分析；（既要注意外界條件對二者影響的一致性；又要注意對二者影響的矛盾性）3、從原料的利用率分析；（增加易得廉價原料，提高難得高價原料的利用率，降低成本）4、從實際生產能力分析；（設備承溫、承壓能力等）5、注意催化劑的活性對溫度的限制。第14頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四課堂練習：對于反應：2SO2+O2 2SO3，下列判斷正確的是： A：2體積SO2和O2反應，必定生成2體積SO3。 B：其他條件不變，增大壓強，平衡必定向右

6、移動。 C：平衡時，SO2的消耗速率必定等于O2生成速率的兩倍。 D：平衡時，SO2濃度必定等于O2濃度的兩倍。 答案：BC第15頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四三、合成氨工業(yè)的發(fā)展前景：1、新型催化劑的催化合成。2、化學模擬生物固氮。第16頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四再見第17頁，共18頁，2022年，5月20日，11點27分，星期四簡單介紹科學家哈伯： 弗里茨.哈泊：德國化學家，出生于一個猶太富商家中。1900年獲得博士學位。1908年7月首次合成氨氣，1909年7月建成每小時生產90克氨氣的實驗裝置，1918年獲得諾貝爾化學獎。 氨氣的合成一方面使氮肥大量的工業(yè)化生產，提高了糧食的產量。另一方面氨氧化制得硝酸及TNT炸藥。由于以上原因，德國才