高二化学合成氨条件的选择医学PPT

合成氨条件的选择,一、合成氨的适宜条件的选择 化学反应速率和化学平衡知识的运用,选择适宜条件的依据、思路和方法：,合成氨的反应原理(方程式）： N2+3H2 2NH3(放热反应),这是一个气体总体积缩小的、放热的可逆反应。,请思考这个反应的特点？,工业上合成氨，主要要考虑哪些因素？,根据化学反应速率的有关知识，思考：， ， 都可以使合成氨的化学反应速率增大。,增大压强 升高温度 使用催化剂,经济效益和社会效益： 速度要快，原料的利用率要高，单位时间的产量要高。另外还要考虑生产中的消耗能源，原料，设备条件等因素。,根据化学平衡的知识请思考：要增大平衡体系中氨的含量、增大原料的转化率可以采用哪些方法？,增大压强，降低温度，减小生成物的浓度都可以提高原料的转化率。,下面请综合以上两方面的因素，并结合实际情况讨论实际生产中对压强、温度、浓度等条件的选择。,N2+3H2 2NH3(放热反应),1、压强怎么选？,分析：合成氨反应是体积缩小的气体反应，增大压强既可以增大反应速率，又能提高平衡混合物中氨的含量，所以理论上压强越大越好。 但是压强越大，对设备的要求高、压缩H2和N2所需要的动力大，因此压强也不宜过高。,综合以上两点，实际生产中压强一般选择在20MPa-50MPa之间。,2、温度怎么选择？,因为正反应方向是放热的反应，所以降低温度有利于提高平衡混合物中氨的含量。,可是温度越低，反应速率越小，达到平衡所需要的时间越长，因此温度也不宜太低。 催化剂要在一定温度下效果最好。,综合以上因素，实际生产中温度一般选择在500（主要考虑催化剂的活性）左右。,3、用不用催化剂？,使用催化剂能否提高合成氨的转化率？ 使用催化剂对反应速率有何影响？,实际生产中选用铁为主体的多成分催化剂（铁触媒），它在500时活性较高。,4、浓度怎么定？H2和N2的比例怎么定？,增大反应物的浓度可以增大反应速率，减小生成物的浓度可以使平衡正向移动。因此可以用保持一定的氮、氢浓度，减少氨气的浓度的方法，提高合成氨的效率和产量。,实际生产中的处理方法：及时将气态氨冷却液化而分离出去；及时补充氮气和氢气，使其保持一定的浓度。,举例：在合成氨工业中，为增加氨气的日产量，在实现此目的的过程中与平衡移动无关的是,（ A）不断将氨分离出来 （B） 使用催化剂 （C） 采用500的高温 （D）采用20-50Mp的压强,二、合成氨工业简介： 1、合成氨工业的流程原料气的制取净化压缩合成分离液氨,N2 H2,原料气的制取,N2：液化空气，蒸发分离出氮气,H2：用水和燃料在高温下制取。如：,C + H2O（g） CO+H2，CO+H2O（g） CO2+H2,思考：1mol C能制取多少氢气？,2、氨的合成：,（1）主要设备：合成塔,（2）反应原理：N2+3H2 2NH3,高温高压,催化剂,三、设想合成氨的发展前景,氮的固定：把游离态氮转化为化合态氮的过程。,人工固氮（化学固氮）：成本高、转化率低、效率低。,生物固氮（根瘤菌）：常温常压、成本低、转化率高。,新型催化剂催化合成,化学模拟生物固氮,课堂练习,1、有平衡体系CO (g) + 2H2 (g) CH3OH (g) H0 ，为了增加CH3OH的产量，应该采取的措施是 （ ）。,A、高温、高压 B、适宜的温度、高压、催化剂 C、低温、低压 D、高温、高压、催化剂,B,3、能正确反应出：N2 ( g ) +3H2 ( g ) 2NH3 ( g ) H0的关系的是（ ）。,A,B,C,D,D,4、牙齿表面由一层坚硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH(固) 5Ca2+3PO43-+OH-，进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是_，已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面矿化产物更小，质地更坚固。请用离子方程式表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因_。,5、氯化铜溶液为淡蓝色，当加入浓盐酸后，溶液就会变成黄绿色，这种颜色变化是由下列可逆反应引起的：Cu(H2O)42+4Cl- CuCl42-+4H2O下列方法能使溶液变成淡蓝色的是（ ）A、加蒸馏水 B、加AgNO3溶液C、加NaCl溶液 D、加盐酸,AB,4、答案（1）有机酸与OH-中和，使平衡向脱矿方向移动。 （2）F-+Ca5(PO4)3OH Ca5(PO4)3F+OH-,5、 解析：溶液变成淡蓝色，是由于平衡向左移动，移向生成水合铜离子Cu(H2O)42+一方。当加水时，既可看做增加了生成物之一水的量，又可看做对Cu(H2O)42+和Cl-浓度起降低影响大的一方；加入Ag-NO3溶液，Ag+Cl- AgCl，使反应物一方的Cl-浓度在平衡体系中减小，平衡移向浓度减小的一方。因此，A、B是正确的。 答案：A、B,6、合成氨工业中，原料气（N2、H2及少量CO、NH3的混合气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜（I）溶液来吸收原料气中的CO，其反应是：Cu(NH3)2Ac+CO+NH3 Cu(NH3)3AcCO H0,（1）必须除去原料气中CO的原因是_。（2）醋酸二氨合铜（I）吸收CO的生产适宜条件应是_。（3）吸收CO后的醋酸铜氨溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用。醋酸铜氨溶液再生的生产适宜条件应是_。,解析：分析吸收CO反应的特点：正反应是气体体积缩小的放热反应，对于这样一个可逆反应，用化学平衡原理及有关知识可做如下解答：（1）除CO的原因是防止合成塔中的催化剂中毒；（2）吸收CO的适宜条件应选择：低温、高压；（3）醋酸铜氨再生生产的适宜条件是：高温低压。,谢谢,软文推广 大连软文推广 / 软文推广 大连软文推广 vcg83wfv 娃娃们看去哇！”说完，回屋里拿上自己心爱的笛子和秀儿一起出门儿去了。耿英也回屋里拿了点儿什么，与大壮并肩走出了大门儿。大家伙儿又聊着闲话各自随意吃一些瓜果。一会儿，听着外面开始热闹起来了，董妞儿第一个高兴地叫了起来：“开始摇火团儿了！”说着，把吃剩的小半块香瓜往八仙桌上的瓜果缝隙中一搁，就从娘的膝盖上跳了下来。于是，青山拉了耿兰、二壮拉了妞儿，青海和耿直自己跑着，一溜烟儿跑出去看摇火团儿了。大人们则继续坐在八仙桌周围聊天儿。裴氏说：“俺怎么就没有发现娃娃们都长大了呢？你们看，耿正和秀儿，大壮和英子是多么好的俩对儿啊！”刘氏也说：“俺只说他们打小儿一起玩耍，今儿个看来，大概是有些心事了哇！”郭氏惋惜地拍拍膝盖说：“要不是今年老天爷这个样子，明年儿开春就给娃儿们定了亲，咱们也好早日做亲家！”耿老爹说：“等俺们回来，咱给娃娃们直接办婚事，还省了定亲的麻烦呢！”耿憨高兴地叫起来：“这敢情好，到时候咱三家一起办喜事，你一天里嫁出闺女儿，娶回儿媳妇儿，够本儿啊！”董成家附在耿憨耳边低声儿笑着说：“岂止够本，还赚了一个女婿呢！”小院儿里的气氛轻松起来，大家伙儿争先恐后地说起来娃娃们成长中的一些趣事儿。说着说着，话题又给转回到耿家父子们明日的出行上来了。耿老爹说：“俺要带三个大娃儿们出门儿了，估计一时半会儿回不来。兰儿她娘也种不了那么多地。再说啦，那三亩水田种好就足够她们娘儿俩交过了。东山上的那些坡地，你们两家分开种了哇。北头的三亩离憨子家的地近，归憨子你；南头的那几块儿，离家成哥家的地不远，家成哥你全都种了得了。壮子眼见的长大了，你不愁没有劳力哇！”说到这里，耿老爹忽然感到有点儿内疚，说：“唉，没有了毛驴和平车，你们来年种地恐怕要多受苦了呢。”董家成和耿憨连忙说：“没事，没事，只要毛驴和平车能为你们帮忙就最好了。你们出门儿离不了驴和车的。”又拉了一会儿家常。说到了今年的收成，耿老爹问：“你们两家打的粮食恐怕不太够吃哇？”郭氏马上接话：“今年的收成差，俺们家原本是不太够吃的。但他们爷儿四个这一走，家里少了四张嘴，就有些富余了。俺和兰兰吃不了多少。若你们不够吃，就过来拿