合成氨工业中.PPT

化学反应速率化学平衡移动原理应 用 1、合成氨工业中，原料气（N2、H2及CO、NH3的混合气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜（Ⅰ）溶液来吸收原料中的CO，其反应是： Cu(NH3)2Ac（aq）+CO(g)+NH3(g) Cu(NH3)3Ac·CO（aq) △H＜0 [数据处理]实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图。 （2）请根据右上图实验①曲线，计算降解反应在50~150s内的 反应速率： （p-CP）= mol·L-1·s-1 [解释与结论] （3）实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因： 。 （4）实验③得出的结论是：PH等于10时， 。 [思考与交流] （5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法： 3、超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和，化学方程式如下： 为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得 不同时NO和CO浓度如表： （5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。 ②请在给出的坐标图中，画出上表中的三个 实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化 的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。 8×10-6 H2O2高温条件下易分解 取样后加入NaOH溶液中，调节PH约为10，反应可以迅速停止 反应速率趋近于0 请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）： （1）在上述条件下反应能够自发进行， 则反应的 0（填写“”、“”、“=”） （2）前2s内的平均反应速率  v(N2)=_____________。 （3）在该温度下，反应的平衡常数K= 。 （4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。 A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度 C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积 ＜ 1.88×10-6mol/L·s 5000 B C 124 350 Ⅲ 124 Ⅱ 82 5.80×10-3 1.20×10-3 280 Ⅰ 催化剂的表面积/ m 2/g CO起始浓度/ mol/L NO起始浓度/ mol/L T/℃ 实验 编号 ①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。 280 1.20×10-3 5.80×10-3 5.80×10-3 1.20×10-3 * * * * 工业合成氨适宜条件的选择 -------德国化学家： 哈 伯 弗里茨.哈泊： 德国物理化学家，出生于一个犹太富商家中。1908年7月首 次合成氨气。并成功地解决了合成氨工业生产中的技术问题。 1918年获得诺贝尔化学奖。 法国化学家勒夏特烈第一个试图进行高压合成氨的实验，但是由于氮氢混和气中混进了氧气，引起了爆炸，他放弃了这一危险的实验，并否定了合成氨工艺。 氨气的合成： 一方面使氮肥大量的工业化生产，提高了粮食的产量。 另一方面氨氧化制得硝酸及TNT炸药。哈伯合成氨的成果，使德国储备了充足的物品，将第一次世界大战延续了几年。 N2 (g) +3H2 (g) 2NH3(g) △H= -92.4KJ/mol 选修4教材：32页4题 研究背景： 常温常压下，合成氨的反应进行得非常慢，几乎不能觉察；达到平衡时，氨的产量还很低。 也就是说： 反应速率慢 反应程度小 1、此反应为可逆反应 2、正反应为气体体积缩小的反应 3、正反应为放热反应 N2 (g) +3H2 (g) 2NH3(g) △H= -92.4KJ/mol 快 多 加快 反应速率 提高 氨平衡含量 提高 氨的日产量 体系温度 催化剂 体系压强 反应物浓度