高二化学合成氨条件的选择VIP免费

嘴哆市安排阳光实验学校高二化学合成氨条件的选择知识精讲人教版一.本周教学内容合成氨条件的选择二.重点、难点1.使学生理解合成氨的化学原理，并能应用化学反应速率和化学平衡理论，选择合成氨的适宜条件，从而培养学生分析问题和解决问题的能力。2.了解合成氨工业生产的主要流程。3.向学生介绍我国解放后合成氨工业的发展情况，对学生进行爱国主义教育。三.具体内容自学提纲：1.影响化学反应速率的因素有哪些？是如何影响的？2.影响化学平衡的条件有哪些？是如何影响的？3.应用化学平衡原理分析，要制得更多的氨，可以采用哪些措施？（一）原理1体积3体积2体积（正反应放热）合成氨反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)92.4KJ分析角度反应要求使氨生成得快使氨生成得多外界条件（从化学反应速率分析）（从化学平衡分析）压强（高压）（高压）温度（高温）（低温）是否要用催化剂（使用）（不影响）唯物辩证法告诉我们：一切从实际出发，要全面地分析问题．综合考虑化学反应速率和化学平衡移动的条件，再根据工业生产的特点和实际需要，才能正确地选择合成氨工业的适宜条件。（二）适宜条件的选择1.压强。增大压强，有利于NH3的合成，但在实际生产中，压强不可能无限制的增大，因为压强越大，需要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求也越高，势必增大生产成本，降低综合经济效益。因此，受动力、材料、设备等条件的限制，目前我国合成氨厂一般采用的压强是20MPa～50MPa。2.温度。合成氨为放热反应，低温有利于氨的生成。但是温度越低，反应速率就慢，到达平衡所需要的时间越长，因而单位时间内产量低，这在工业生产中是很不经济的。综合考虑各种因素，在实际生产上，采用500℃的温度，此时催化剂的活性最大。3.催化剂。由于N2分子非常稳定，N2与H2的化合十分困难，即使采用了加热与高压的条件，合成氨的反应还是十分缓慢。为了加快化合反应速率，降低反应所需要的能量，合成氨工业普遍使用铁触媒作催化剂。合成氨的化学反应原理可以用以下化学方程式表示：（三）生产过程简介1.原料气的制备：N2来自空气H2：原料：空气、水和燃料据反应条件，使用合适的催化剂——防止催化剂“中毒”——原料气要净化．高压生产——氮、氢混合气要用压缩机压缩到高压。2.氨的合成：氮、氢混合气经过净化压缩以后进入合成塔。合成塔生产的特点和条件：①高压②发生在催化剂存在下的放热反应③适当的温度为了符合这些条件，合成塔的构造应该：①有耐高压的厚壁②有能够安放厚层触媒的设备（接触室）③塔壳外用绝热材料包裹，塔内有进行热交换的设备（热交换器）展示挂图（一种合成塔的内部构造示意图）依次看氨合成塔的部构造模型。3.氨的分离在实际生产中，不断补充、（增大反应物浓度），采取迅速冷却的方法（减小生成物浓度），使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，以促使化学平衡不断地向着生成的方向移动。利用氨易液化的性质，将混合气体降温，使氨液化。工业上让混合气通过冷凝器，使氨液化，然后在气体分离器里把液态氨分离出来，导入液氨贮罐。经气体分离器出来的气体，通过循环压缩机，再送到合成塔里。使没有起反应的物质从反应后的生成物里分离出来，并重新回到反应器里去，这种工艺过程叫做循环操作过程。归纳合成氨的简要流程（四）化学模拟生物固氮氮的固定：将游离态的氮转化为化合态氮的过程叫氮的固定。1.人工合成氨：化学固氮法。其条件要求高、成本高、转化率低、效率低。2.根瘤菌，生物固氮。常温常压下进行。成本低、转化率高、效率高。模拟生物的功能，把生物的功能原理用于化学工业生产，借以改善现有的并创造崭新的化学工艺过程。【典型例题】[例1]下列事实不能用勒沙特列原理解释的是（）A.加入催化剂有利于合成氨的反应B.高压有利于合成氨的反应C.500℃有利于合成氨的反应D.将混合气体中的氨气液化有利于合成氨反应答案：AC解析：合成氨的反应是一个气体体积缩小的放热反应，加压能使平衡向生成氨的方向移动，升温不利于生成氨，但能使催化剂活性大，提高反应速率；将氨液化降低氨气浓度，平衡向生成氨气方向移动；催化剂只能提高反应速率，缩短达到平衡的时间。...