合成氨条件的选择目的要求：使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。教学过程一：合成氨条件的选择工业上用N2和H2合成氨：N2+3H22NH3+Q从反应速率和化学平衡两方面看，选择什么样的操作条件才有利于提高生产效率和降低成本呢？从速率看，温度高、压强大（即N2、H2浓度大）都会提高反应速率；从化学平衡看，温度低、压强大都有利于提高N2和H2的转化率。可见，压强增大，从反应速率和化学平衡看都是有利于合成氨的。但从生产实际考虑，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越高，将使成本增大。故一般合成氨厂采用的压强是20~50MPa帕斯卡。而温度升高，有利于反应速率但不利于N2和H2的转化率。如何在较低的温度下保持较大转化率的情况下，尽可能加快反应速率呢？选用合适的催化剂能达到这个目的。那么，较低的温度是低到什么限度呢？不能低于所用催化剂的活性温度。目前使用的催化剂是以铁为主体的多成分催化剂——又称铁触媒。其活性温度为450℃~550℃，即温度应在450~550℃为宜。将来如制出活性温度更低、活性也很在的新型催化剂时，合成氨使用的温度当然比现在要低，转化率就能更高了。选择适宜的条件：根据N2+3H22NH3+Q这一反应的特点，运用化学反应速率和化学平衡的理论来选择适宜条件。该反应为可逆、体积减小、正反应为放热等特点。（1）适宜的压强：为何强调适宜？压强越大、有利于NH3的合成，但太大，所需动力大，材料强度高，设备制造要求高，成本提高，选择2×107~5×107Pa压强。思考：工业上生产H2SO4：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为何不采用加压方法？（因为在常压下SO2的转化率已达91%，不需要再加压）（2）适宜的温度：温度越低越有利于NH3的合成，为何还要选择5000C高温？因为温度越低，反应速率越小，达平衡时间长，单位时间产量低，另外5000C时，催化剂活性最大。（3）使用催化剂（4）及时分离出NH3，并不断补充N2和H2（N2要过量，提高成本较高的H2转化率）小结：合成氨的适宜条件：压强：20~50MPa帕斯卡温度：500℃左右催化剂：铁触媒2、合成氨工业简述：合成氨工业主要是原料气中的氢气和氮气合成氨的过程。我们先从原料气谈起。（1）原料气的制备、净化和压缩：一是将空气液化，蒸发，使它分离为N2和O2N2：二是将空气中的O2跟碳作用：C+O2=CO2，再除去CO2H2：将水蒸气通过赤热的煤层（或焦炭层）：C+H2O(气)△CO+H2在催化剂存在下：CO+H2O(气)CO2+H2在制取原料气的过程中，常混有不同数量的其他杂质，而合成氨所需要的是纯净的N2和H2，所以必须将用心爱心专心这些杂质除去，否则会使合成氨所用催化剂“中毒”，清除杂质的过程叫做原料气的净化。由于氨的合成是在高压下进行的，所以在氨的合成之前，还需要将N2、H2混合气体用压缩机压缩至高压。（2）氨的合成：N2+3H22NH3+热在合成塔中进行水冷器N2、H2混合气体液氨循环气体（此图边讲边画）（3）氨的分离：从合成塔里出来的混合气体通常含15%左右的氨。为了使氨从没有起反应的N2和H2里分离出来，要把混合气体通过冷凝器，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。由气体分离器出来的气体，经过循环压缩机，再送到合成塔里去，以便充分利用原料。练习：一：选择题（每小题有1~2个正确答案）1、对于反应A2+3B22AB3以下表示的反应速率中，速率最大的是A、vA=0.4mol·L-1min-1B、vB=0.8mol·L-1min-1C、v=0.6mol·L-1min-1D、v=0.01mol·L-1·S-12、在2L密闭容器中，盛有2molX和2molY物质进行如下反应：X(s)+3Y(g)Z(g)，当反应进行到10s后，测得生成0.5molZ，这期间的平均反应速率为A、vX=0.05mol·s-1B、vX=0.025mol·L-1·s-1C、vy=0.05mol·L-1·s-1D、vy=0.075mol·L-1·s-13、现有三个体积相等的密闭容器中都进行如下反应：CO2+H2CO+H2O(g)，反应所处的温度相同，但反应的起始浓度不同，其中甲：[H2]=[CO]=amol乙：[CO2]=amol[H2]=2amol丙[CO2]=[H2]=[H2O]=amol，达到平衡时，CO的浓度由大到小的顺序排列正确的是A、丙>甲>乙B、甲>乙>丙C、乙>丙>甲D、乙>甲>丙4、在一个固定体积的密闭...
