高中化學 第一單元 走進化學工業(yè) 課題2 人工固氮技術——合成氨（第3課時）教案 新人教版選修

1、第一章 走進化學工業(yè)第二節(jié)人工固氮技術-合成氨（第3課時)【自主學習】（閱讀 教材9至11頁）一、氮的固定1、定義： 將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成化合態(tài)的氮的過程 。 2、方法：氨的固定主要方法有： （1）人工合成氨：化學固氨法。其條件要求高、成本高、轉(zhuǎn)化率低、效率低。 （2）根瘤菌，生物固氨。常溫常壓下進行。成本低、轉(zhuǎn)化率高、效率高。 3、工業(yè)應用： 模擬生物的功能，把生物的功能原理用于化學工業(yè)生產(chǎn)，借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的化學工藝過程?！竞献魈骄俊慷⒑铣砂钡姆磻怼緦嶒灐糠治鯬11的實驗，結(jié)合有關物質(zhì)的物理、化學性質(zhì)總結(jié)試管口處濕潤的pH試紙的變化，推測有關反應。1、加熱試管中的鐵絲絨至紅熱后

2、注入氫氣和氮氣的混合氣體，可以看到濕潤的pH試紙變 紅色 .2.用氫氣和氨氣合成氨的反應式是 N2+H2=2NH3 ,，屬放熱反應。3、工業(yè)上，采用以 鐵觸媒 催化劑，在 400-5000C 和10Mpa30 Mpa的條件下合成氨。【自主學習】閱讀P12科學史話，結(jié)合已學化學平衡知識分析下面的問題（1）合成氨中，催化劑的主要作用是什么？ 答案： 加快反應速率 .（2）合成氨的適宜條件是什么？ 答案： 采用以 鐵觸媒 催化劑，在 400-5000C 和10Mpa30 Mpa的 .（3）選擇適宜生產(chǎn)條件的原則是什么？ 提示：有較高的反應速率和平衡轉(zhuǎn)化率，能最大限度地提高利潤。（4）合成氨生產(chǎn)時，為

3、什么不采用盡可能高的壓強？通常采用10MPa300MPa 的壓強？ 答案： 壓強增大，設備的投入成本增大 。（5）合成氨的反應為放熱反應，降低溫度會使平衡向右移動，但為什么溫度要保持在400500左右？答案：合成氨的反應為放熱反應，降低溫度促使平衡向有移動，有利于、轉(zhuǎn)化為；但降溫必然減緩了反應速率，影響單位時間產(chǎn)率。生產(chǎn)中將二者綜合考慮，既要保證、的轉(zhuǎn)化率，又要保證較快的反應速率，只能選擇適中的溫度400500左右。應注意該溫度為催化劑活化溫度，低于此溫度，催化劑不起作用。（6）在高溫高壓下，為什么還要使用催化劑？ 提示：催化劑是影響反應速率的幾個因素中，對反應速率影響程度最大的。*應注意催化

4、劑的如下特點： 選擇性：不同的反應選擇不同的催化劑，如合成氨選擇了鐵觸媒。每種催化劑都是對特定的反應有催化作用，并非能改變?nèi)魏位瘜W反應的速率。靈敏性：催化劑中混入雜質(zhì)，常常會失去催化作用，稱催化劑“中毒”，因此反應氣體進入反應器前必須凈化。催化劑只有在活化溫度以上才能起催化作用，如鐵觸媒活化溫度為400500，因此該溫度為合成氨的適宜溫度。【目標檢測】1在合成氨時，可以提高H2轉(zhuǎn)化率的措施是 （ C ）A.延長反應時間 B.充入過量H2 C.充入過量N2 D.升高溫度2、下列有關合成氨工業(yè)的途述，可用勒沙特列原理來解釋的是（ B ）A、使用鐵觸媒，使N2和H2混合氣體有利于合成氨B、高壓比常壓

5、條件更有利于合成氨的反應 C、5000C左右比室溫更有利于合成氨的反應D、合成氨時采用循環(huán)操作，可提高原料的利用率3.關于氨的合成工業(yè)的下列說法正確的是 （ B ）A.從合成塔出來的氣體，其中氨氣一般占15%，所以生產(chǎn)氨的工業(yè)的效率都很低B.由于NH3易液化，N2、H2可循環(huán)使用，則總的說來氨的產(chǎn)率很高C.合成氨工業(yè)的反應溫度控制在400500 左右，目的是使平衡向正反應方向進行D.合成氨工業(yè)采用10 MPa 30MPa ，是因該條件下催化劑的活性最好4.在合成氨工業(yè)中，為增加氨的日產(chǎn)量，下列變化過程中不能使平衡向右移動的是（ B ） A. 不斷將氨分離出來 B.使用催化劑 C. 采用500C左右的溫度 D. 采用1030MPa的壓強5某溫度時，在一體積為2L的密閉容器中，通入112和24此時容器內(nèi)壓強為p大氣壓。在該溫度和催化劑作用下，H2和N2反應達到平衡，測得平衡時壓強為0.95p大氣