合成氨学案.docVIP

合成氨条件的选择教学目标（略）思考导学1．合成氨反应有何特点？NH3的合成是一个热的、气体总体积的可逆反应．2．根据外界条件对化学反应速率的影响，说明要使合成氨的化学反应速率增大，应该采取方法3．合成氨反应为：N2＋3H2
2NH3，但实际生产中，原料气中N2与H2的体积比通常采用大于13的比例，为什么?并且还要将生成的氨从氨分离器中及时分离出来，为什么?4．合成氨的正反应是气体体积缩小的反应，为什么工业合成氨不采用尽可能高的压强，而通常采用2×107Pa～5×107Pa的压强?【自学导引】一、合成氨的化学反应特点1．典型的反应．2．正反应是反应．3．正反应方向是气体体积的反应．二、合成氨适宜条件的选择．合成氨的反应原理为：N2＋3H2
2NH31．首先考虑的是提高氨的生成速率．根据影响反应速率的条件应采取的措施为： ．2．再考虑反应物的转化率．根据影响化学平衡的因素应采取的措施为3．催化剂虽然对化学平衡的移动无影响，但可缩短达到化学平衡所用的时间，所以在工业生产中一般都使用催化剂．只有在温度上，既要考虑适当提高温度以有利于提高反应速率，又要考虑适当控制温度以有利于提高平衡时氨的浓度，还要兼顾考虑催化剂的活性温度范围．所以，工业合成氨采取的条件是：增大氮气、氢气浓度，及时将生成的氨分离出来．温度为500左右．压强为2×107?Pa～5×107?Pa．铁触媒作催化剂．三、合成氨工业(1)原料气的制取N2：将空气液化、蒸发分离出N2或者将空气中的O2与碳作用生成CO2，除去CO2后得N2．H2：用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气等)在高温下制取．用煤和水制H2的：主要反应为(2)制得的N2、H2需净化、除杂质，再用压缩机压缩至高压．(3)氨的合成：在适宜的条件下，在合成塔中进行．(4)氨的分离：经冷凝使氨液化，将氨分离出来，提高原料的利用率，并将没有完全 2C(g)＋D(g)，增大A的浓度，B的转化率一定 ，而A的转化率一般是 ． (2)对于分解反应来说．要视反应前后物质的计量数而定．如对2HI(g) H2(g)＋I2(g)，不论如何改变HI的浓度，HI的转化率都不变，而对2NH3N2＋3H2，增加氨气的浓度时，氨气的转化率减小． (一)巩固类 1．从化学反应速率和化学平衡两方面考虑，合成氨应采用的条件是( ) A．低温、高压、催化剂 B．低温、低压、催化剂 C．高温、高压、催化剂 D．适当温度、高压、催化剂 2．在合成氨时，可以提高H2转化率的措施是( ) A．延长反应时间 B．充入过量H2 C．充入过量N2 D．升高温度 3．工业合成氨除了用高压和催化剂外，还选用适当的高温(500℃)，其理由是( ) A．提高NH3的产率 B．提高N2的转化率 C．500℃时反应速率最快 D．保证适当的反应速度和让催化剂发挥最好效用 4．工业上用氢气和氮气合成氨，氢气的主要来源是( ) A．水和燃料 B．电解水 C．锌和稀H2SO4 D．液化空气 5．有关催化剂的性质作用的说法中，正确的是( ) A．合成氨反应若不使用催化剂，该反应就不能进行 B．反应前后催化剂的质量不改变，但化学性质要改变 C．催化剂能缩短到达平衡所用的时间，但催化剂损耗量较大 D．催化剂可以同样倍数改变正、逆反应速率 6．合成氨中使用铁触媒的作用是( ) A．降低反应温度 B．提高氨气的纯度 C．加快氢气和氮气的反应速率 D．提高平衡时氨的浓度 7．有关合成氨工业的说法，正确的是( ) A．从合成塔出来的混合气体，其中NH3只占15％，所以生产氨的工厂的效率都很低 B．由于氨易液化，N2、H2是循环使用，所以总体来说氨的产率很高 C．合成氨工业的反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨厂采用的压强是2×107 Pa～5×107 Pa，因为该压强下铁触媒的活性最大 循环使用，总体来说氨的产率还是很高的． 8．合成氨所需的氢气可由煤与水反应制得，其中CO＋H2O(g) CO2＋H2(正反应放热)，欲提高CO转化率可采用的方法是( ) ①降低温度②增大压强③使用催化剂④增大CO的浓度⑤增大水蒸气浓度 A．①②③ B．④⑤ C．①⑤ D．⑤ 9．合成氨反应，在一定条件下于密闭容器中加入x mol N2,y mol H2，达到平衡时，生成z mol NH3，则N2的转化率为( ) A．％ B．％ C．％ D．％ 10．用N2、H2为原料合成氨，从第一次实验室研制到工业化生产经历了一百多年，由于_______________等理论的发展和____