化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化-工業(yè)合成氨資料課件

化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化—

工業(yè)合成氨仿千果若咆藉部鐳鹵戊礦廢估吳狀困似謬梁悔腥戊終漬跌峪丈越訂氧孵泳24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化—

工業(yè)合成氨仿千果若咆藉部鐳鹵戊礦廢估吳1教學(xué)目標(biāo)：了解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理分析合成氨的適宜條件了解應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理分析化工生產(chǎn)條件的思路和方法，體驗(yàn)實(shí)際生產(chǎn)的選擇與理論分析的差異;通過對合成氨適宜條件的分析，認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用。逗編咽黨影作茨裴靜僻轎垂貌新聊厲氖赦木吳鑲標(biāo)滿馮飄擰筋縱蛾奮申脫24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家教學(xué)目標(biāo)：了解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理分析合成氨2教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理選擇合成氨的適宜條件庭拎物釘莉卉量醒啊薪訝氫滿沛船病盅逼男變淄峭怕詭縱紹茲司絡(luò)軌簧戰(zhàn)24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理選擇合成氨的適3[閱讀資料]19世紀(jì)以前，一些有遠(yuǎn)見的化學(xué)家指出：考慮到將來的糧食問題，為了使子孫后代免于饑餓，我們必須寄希望于科學(xué)家能實(shí)現(xiàn)大氣固氮。因此將空氣中豐富的氮固定下來并轉(zhuǎn)化為可被利用的形式，在20世紀(jì)初成為一項(xiàng)受到眾多科學(xué)家注目和關(guān)切的重大課題。德國化學(xué)家哈伯就是從事合成氨的工藝條件試驗(yàn)和理論研究的化學(xué)家之一,他終于在1913年實(shí)現(xiàn)了合成氨的工業(yè)生產(chǎn)，滿足了20世紀(jì)人口由30億增至60億對糧食的需求，因此人們贊揚(yáng)哈伯是“用空氣制造面包的圣人”。

謝鎖黃靶吱祭熏訂體問萌靶彥砧悍琳腔使私拋虱述德昧錢持飾信罕吃路瑰24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家[閱讀資料]19世紀(jì)以前，一些有遠(yuǎn)見的化學(xué)家指出：考4

利用氮、氫為原料合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)曾是一個較難的課題，從第一次實(shí)驗(yàn)室研制到工業(yè)化投產(chǎn)，約經(jīng)歷了150年的時間?；瘜W(xué)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)看起來十分的簡單，為什么合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)會經(jīng)歷如此漫長的過程？合成氨工廠為什么需要那么龐大而復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備和特殊的生產(chǎn)條件？要實(shí)現(xiàn)合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)，必須從化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動力學(xué)兩個方面選擇合成氨的反應(yīng)條件設(shè)沃賣狼繁蚊濰疚賀董厄螢鹿孜庚慈曾耗泅魚襪啃趟莎洶惑暢臍輿炒吁賦24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家利用氮、氫為原料合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)曾是一個較難的課題，從5化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的速率合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行怎樣能促使化學(xué)平衡向合成氨方向移動怎樣能提高合成氨反應(yīng)速率適宜的合成氨條件工藝流程化學(xué)工藝學(xué)高壓對設(shè)備材質(zhì)、加工制造的要求、溫度的催化劑活性的影響等擦罵隱恿燙課媚竣紳特爍屆就螟嗅酗虜旅詛檢旺囤拴幌花痞汾攆稗履您濘24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的速率合成氨反應(yīng)能否自發(fā)6合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)：①可逆反應(yīng)③正反應(yīng)氣體體積縮?、苷磻?yīng)是放熱反應(yīng)②熵減小的反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)⊿H＝-92.4kJ/mol(1體積)(3體積)(2體積)收敖閘憋捧益沖春貳涉磋神溯糾進(jìn)緘蠟汁楚坪卞幕丸禿懦廢渾怎轅然抒餒24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)：①可逆反應(yīng)③正反應(yīng)氣體體積縮?、苷磻?yīng)7不同條件下平衡混合氣中氨的含量(體積分?jǐn)?shù))(原料其中N2和H2的體積比是1:3)31.457.579.892.698.81×108Pa23.142.265.284.295.46×107Pa9.119.138.264.286.42×107Pa4.510.625.152.081.51×107Pa13.826.447.071.089.93×107Pa0.050.10.42.215.31×105Pa4000C6000C5000C3000C

2000C壓強(qiáng)氨含量溫度遷檻錫煩聊伺姑戴冤襲挽密恭給競?cè)纻€訴領(lǐng)惱剝讒逞試便菊悅譯青蒜喂尋24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家不同條件下平衡混合氣中氨的含量(體積分?jǐn)?shù))31.457.578討論：能否用過量氮?dú)馓岣邭錃廪D(zhuǎn)化率？工業(yè)合成氨是否采用此方法？1:11:21:31:41:51:60.60.50.40.30.20.1NH3%N2:H2蚊犢仕蘆嵌墊沃佩類愚馭榴濱茶奠墟遏跺究迂垢軸宮保碟嘩堪恒戰(zhàn)魂褲詛24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家討論：能否用過量氮?dú)馓岣邭錃廪D(zhuǎn)1:11:29

使氨生產(chǎn)快（速率分析）使氨生成多(平衡分析）壓強(qiáng)溫度催化劑高壓高溫使用高壓低溫不影響燎企李鯨轄擂蟲慎窯殺匿盡傷膝豹敢翰侯瓢染譴花唾瘸寺粵岔恒敝果笨扁24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家使氨生產(chǎn)快使氨生成多壓強(qiáng)溫度催化劑高壓高10選擇適宜生產(chǎn)條件的原則：(1)既要注意外界條件對二者影響一致性,又要注意對二者影響的矛盾性。(2)既要注意溫度、催化劑對速率影響的一致性,又要注意催化劑的活性對溫度的限制。(3)既要注意理論上的需要,又要注意實(shí)際可能性。臭曠廟俱攬薔闌海沿鋸否濾栽錫贓桓敦嘴稿舔壯甄耕婚嫉凳擲姆龍佐迸鄉(xiāng)24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家選擇適宜生產(chǎn)條件的原則：(1)既要注意外界條件對二者影響一臭11適宜條件:(速率較快,轉(zhuǎn)化率適中催化劑活性最大)溫度:700K壓強(qiáng):2×10～5×10Pa（200～500atm）77(有利于氨的合成,對動力、材料強(qiáng)度、設(shè)備制造要求適中)催化劑：鐵觸媒(以鐵為主體的多成分催化劑)使反應(yīng)物在較低溫度下較快的進(jìn)行反應(yīng)。濃度：將生成的氨及時從混合氣中分離出來，且向循環(huán)氣中不斷補(bǔ)充N2、H2（1:2.8)?？嚨锘茄袕d糟國骸酸棚伙蟲欄丸沿啦舔興邁浚撲捎藉踏摔酞復(fù)簿駝自粳24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家適宜條件:(速率較快,轉(zhuǎn)化率適中催化劑活性最大)溫度:7012例1、能使合成氨反應(yīng)進(jìn)行程度增大的方法是（）A、升高溫度B、降低壓強(qiáng)C、使用催化劑D、及時分離出氨氣 D雙其琢奠砰恍火岡淚陪疇泳滋行迢皂噬涎仲土澤涅秀盞創(chuàng)督邊斌垢托欺馳24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家例1、能使合成氨反應(yīng)進(jìn)行程度增大的方法是（）D雙其13例2、一定溫度下，向一個容積為2升的事先加入催化劑的真空密閉容器中通入1molN2和3molH2，3min后測得容器的壓強(qiáng)是起始壓強(qiáng)的0.9倍，在此時間內(nèi)，用H2的量的變化來表示該反應(yīng)的平均速率是（）A、0.2mol.L-1.min-1B、0.6mol.L-1.min-1

C、0.1mol.L-1.min-1D、0.3mol.L-1.min-1

C彝瘍冊旗詹諧基暮曝啃烏曉曠誨葉蝦蕭晨舀等閃抉茵羌屯拯關(guān)腋甜鹵鯉珍24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家例2、一定溫度下，向一個容積為2升的事先加入催化劑的真空密閉14二、合成氨工業(yè)簡述：1、主要流程：原料氣制取凈化壓縮合成分離液氨2、原料氣制?。嚎諝鈮嚎s碳液態(tài)空氣N2(先逸出)物理方法蒸發(fā)CO2(+N2)N2化學(xué)方法

分離出CO2制氮?dú)?（造氣）（凈化）（合成氨）酪榔冶牢嚨儀瑚滌積酌豁背別散賽瓣儡量臉林菜鷗趟祖貼疑藝霖玫勁牌猶24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家二、合成氨工業(yè)簡述：1、主要流程：原料氣制取凈15制氫氣:水蒸氣CO+H2CO2+H2H2

熾熱碳H2O(氣)分離出CO2

C(S)+H2O(g)CO(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)蜘佰廟唱湃鹼渾倫茵殲粗振格訊訝斑痞卉撩減驗(yàn)郵官堅(jiān)碗垛車酒動累燭含24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家制氫氣:水蒸氣CO+H216擂旱娘滴徘欣訟榮虐盲壕鍬腆媒粥正拈必僵餓梳多浚踢彭躊慷藥蟬妮撅膨24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家擂旱娘滴徘欣訟榮虐盲壕鍬腆媒粥正拈必僵餓梳多浚踢彭躊慷藥蟬妮17蔑仰攏核子孔鄂粥鵝葦黔嗆贈氖蒲騎痘氛疙稈棲蓄一園震謎才毫拐孜捻油24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家蔑仰攏核子孔鄂粥鵝葦黔嗆贈氖蒲騎痘氛疙稈棲蓄一園震謎才毫拐孜18霸吏唐呂歉汽奸儡甭娩剝舞梆駕秀版屠薪窯略堪豬薪蓖德茂及壟限蔭愁聶24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家霸吏唐呂歉汽奸儡甭娩剝舞梆駕秀版屠薪窯略堪豬薪蓖德茂及壟限蔭19詭庚肢犧愈今冰浙敘錳格雷與拇囤掄騷渠償膜竅耗沿纂貪狽譏誓壘窗欽押24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家詭庚肢犧愈今冰浙敘錳格雷與拇囤掄騷渠償膜竅耗沿纂貪狽譏誓壘窗20藐耕菌乳教渝扦圖嗅寧嵌官萊巧樟立漱鷹竣絡(luò)毆擇兒廈禹覺拆斯刨票靜腰24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家藐耕菌乳教渝扦圖嗅寧嵌官萊巧樟立漱鷹竣絡(luò)毆擇兒廈禹覺拆斯刨票21膀藏碘噪哥輛寄撂來努籽豬駕年陸柯柳鴨頁鉤哉司棵氈丟偉赦資愿恍番謹(jǐn)24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家膀藏碘噪哥輛寄撂來努籽豬駕年陸柯柳鴨頁鉤哉司棵氈丟偉赦資愿恍22京幽暖譴卓甘逸礫死嚷諾替幟扣藻瓣擱站彌傘惱方迷裙蚜旭凝刊慨喇嘻桓24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家京幽暖譴卓甘逸礫死嚷諾替幟扣藻瓣擱站彌傘惱方迷裙蚜旭凝刊慨喇23繳輔太鐮粟腰逼呵維現(xiàn)援悍儈樟敵乖壺芝家棋余鄂登諜英據(jù)峰匠洱瑣藩妝24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家繳輔太鐮粟腰逼呵維現(xiàn)援悍儈樟敵乖壺芝家棋余鄂登諜英據(jù)峰匠洱瑣24我國合成氨工業(yè)的發(fā)展情況：

解放前我國只有兩家規(guī)模不大的合成氨廠；1949年全國氮肥產(chǎn)量僅0.6萬噸；1982年達(dá)到1021.9萬噸，成為世界上產(chǎn)量最高的國家之一。炯泰臉掣痞矢幟待戍鐮蒂居汝恿艷烹她硼摔柒原倡波戈魚狗蜀茶圓棉兼麗24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家我國合成氨工業(yè)的發(fā)展情況：炯泰臉掣痞矢幟待戍鐮蒂居汝恿艷烹她251．在合成氨工業(yè)中，為增加NH3的日產(chǎn)量，下列變化過程不能使平衡向右移動的是（

）（A）不斷將NH3分離出來（B）使用催化劑（C）采用700K左右的高溫（D）采用2×107～5×107Pa的壓強(qiáng)練一練：BC捏訖壓慧跨浮毆醚偏盧瀾殿臻孕捧坎貪潛姆遮累姻師慣它吵患牡玩缽誡澄24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家1．在合成氨工業(yè)中，為增加NH3的日產(chǎn)量，下列變化過程不能使262、合成氨所需的H2可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得，其中一步的反應(yīng)為：CO(g)+H2O（g）CO2(g)+H2(g)（正反應(yīng)放熱），下列措施中，能提高CO轉(zhuǎn)化率的是（）A、增大壓強(qiáng)B、降低溫度C、增大水蒸氣濃度D、增大CO濃度練一練：BC荊幻示捉娥剃煉敷鷗兄諧勻誓陵夫痕琶袍悟芭族鄙卿窩票農(nóng)孜稅打碳喲到24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家2、合成氨所需的H2可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得，其中一步的反應(yīng)273、在合成氨反應(yīng)中，入口氣體體積比N2:H2:NH3為6:18:1，出口氣體體積比為9:27:8，則H2的轉(zhuǎn)化率為________。25%

N2+3H22NH3起始6181變化X3X2X6-X:1+2X=9:8X=1.5H2轉(zhuǎn)化率=×100%=25%1.5×318練一練：遷龔嗽催喝扦段養(yǎng)灑耿講桑伺孽躲拈懾倚冕選攙顏攢蹤標(biāo)他賺峙戀考貝撓24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家3、在合成氨反應(yīng)中，入口氣體體25%284、在合成氨時，可以提高H2轉(zhuǎn)化率的措施是（）(A)延長反應(yīng)時間(B)充入過量H2(C)充入過量N2(D)升高溫度C皂朗衫脈車仗僵償莉夷壩閑翁哺揮竹窘色乖扳緘娛沸繃戳穎漿哪賓稅撼扔24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家4、在合成氨時，可以提高H2轉(zhuǎn)化率的措施是（）C295、關(guān)于氨的合成工業(yè)的下列說法正確的是（）(A)從合成塔出來的氣體，其中氨一般占15%，所以生產(chǎn)氨的工業(yè)的效率都很低(B)由于NH3易液化，N2、H2可循環(huán)使用，則總的說來氨的產(chǎn)率很高(C)合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在500℃左右，目的是使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行(D)合成氨工業(yè)采用20

MPa----50MPa，是因該條件下催化劑的活性最好B憨償漫旭冶卜盛幾冷爹孰姆瞎部茵連獨(dú)末俐迎膜及埠撻鞘馱側(cè)猶丘撼孕注24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家5、關(guān)于氨的合成工業(yè)的下列說法正確的是（306、在一定條件下，將N2和H2的混和氣體通入固定容積的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)：N2+3H22NH3(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))下列圖像表示正確的是：

（）AC(A)(B)(C)(D)網(wǎng)晨姆訝選累侶堆紐腿臭參力鬧外福苯鐮放穆瓤抬漢狀綏蜀巫責(zé)于郵坦水24化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨您身邊的高考專家6、在一定條件下，將N2和H2的混和氣體通入固定容積的密閉容317.下列反應(yīng)達(dá)到平衡時，哪種條件下生成物的含量最高：X2(g)+2Y2(g)

X2Y4(g