高中化學(xué)58個(gè)精講 (30) 合成氨條件的選擇

1、高中化學(xué)高中化學(xué)5858個(gè)精講個(gè)精講(30)(30)合成氨條件的選擇合成氨條件的選擇高中化學(xué)58個(gè)考點(diǎn)精講30、合成氨條件的選擇1復(fù)習(xí)重點(diǎn)1如何應(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。2.了解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法。2難點(diǎn)聚焦1合成氨條件的選擇工業(yè)上用N2和H2合成氨：N23H22NH3Q從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩方面看，選擇什么樣的操作條件才有利于提高生產(chǎn)效率和降低成本呢？從速率看，溫度高、壓強(qiáng)大（即N2、

2、H2濃度大）都會(huì)提高反應(yīng)速率；從化學(xué)平衡看，溫度低、壓強(qiáng)大都有利于提高N2和H2的轉(zhuǎn)化率。可見，壓強(qiáng)增大，從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡看都是有利于合成氨的。但從生產(chǎn)實(shí)際考慮，壓強(qiáng)越大，需要的動(dòng)力越大，對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求越高，將使成本增大。故一般合成氨廠采用的壓強(qiáng)是20~50MPa帕斯卡。而溫度升高，有利于反應(yīng)速率但不利于N2和H2的轉(zhuǎn)化率。如何在較低的溫度下保持較大轉(zhuǎn)化率的情況下，盡可能加快反應(yīng)速率呢？選用合適的催化劑能達(dá)到這個(gè)目的。

3、那么，較低的溫度是低到什么限度呢？不能低于所用催化劑的活性溫度。目前使用的催化劑是以鐵為主體的多成分催化劑又稱鐵觸媒。其活性溫度為450℃~550℃，即溫度應(yīng)在450~550℃為宜。將來如制出活性溫度更低、活性也很在的新型催化劑時(shí)，合成氨使用的溫度當(dāng)然比現(xiàn)在要低，轉(zhuǎn)化率就能更高了。選擇適宜的條件：根據(jù)N23H22NH3Q這一反應(yīng)的特點(diǎn)，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的理論來選擇適宜條件。該反應(yīng)為可逆、體積減小、化學(xué)反應(yīng)：N23H22NH3△

4、H=92.4KJmol（1）可逆反應(yīng)；（2）正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；（3）正反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)。3工業(yè)合成氨適宜條件的選擇在實(shí)際生產(chǎn)中，需要考慮反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、原料選擇、產(chǎn)量和設(shè)備等多方面情況，以確定最佳的生產(chǎn)條件。4.圖示合成氨的原理3例題精講例1下列說法，能夠用勒沙特列原理來解釋的是（）A.加入催化劑可以提高單位時(shí)間氨的產(chǎn)量B.高壓有利于氨的合成反應(yīng)C.500℃高溫比室溫更有利于合成氨的反應(yīng)D.恒溫恒容下，在合成氨平衡體系中充入