高三化学合成氨条件

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1、第四节合成氨条件选择导学案【课标解读】1．应用化学反应速率和化学平衡原理，选择工业合成氨的适宜条件。2．认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。【自主学习】自学范围：课本P-P要求：理解合成氨的主要原理、原料、重要设备和流程，掌握应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。〖知识回顾〗1.写出下列方程式：①氮气、氢气合成氨　　　　　　　　　　②二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫　　　　　　　　　　　2．化学平衡移动原理（勒夏特列原理）：如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓

2、度、温度、压强等),平衡就向能够方向移动。3．影响化学反应速率的因素有内因（主要因素）和外因两个方面，内因是指参加反应的物质的性质，外因是指反应进行时所处的外界条件，如等。〖细品课本〗合成氨反应分析：压强温度催化剂浓度为增大合成氨的反应速率为提高平衡混合物中NH3的含量实际生产中【学习探究】〖小组讨论〗一、氮气与氢气合成氨的反应是一个可逆反应，生成氨的反应是__热、气体总体积______的反应。（一）从化学反应速率的角度看，__________________________都可以使合成氨的化学反

3、应速率增大（二）从化学平衡的角度看，反应达平衡时平衡混合气中氨的含量随着温度的升高而________，随压强的增大而______。这说明温度、压强对这一反应的化学平衡有影响：____________________________。（三）在实际生产中，我国合成氨厂一般选用的压强在_______________之间。合成氨如果采用较低温度，虽然有利于增大平衡混合气中氨的含量，但温度过低，反应速率太小，要很长时间才能使反应达到平衡状态，这对生产十分不利。加入催化剂是为了________________

4、_______，然而催化剂需要在一定的温度范围内才能表现出良好的催化活性。目前，合成氨工业普遍使用的是以_____________催化剂，这种催化剂又称为铁触媒。铁触媒在________________的活性最大。（四）合成氨的最佳条件是什么？你选择这样的条件的依据是什么？工业上合成氨的合适条件到底怎样？使用催化剂：这样可以大大化学反应速率，提高生产效率，也提高了经济效益；选择合适的温度：500℃左右，该温度是为合成氨催化剂的；选择合适的压强：20MPa~50MPa，该压强下进行生产，对动力、材料

5、、设备等来说正合适。二、从合成塔出口出来的含氨混合气中是否还有未反应的氮气和氢气？你认为应如何处理它？在实际生产中采用了_________，先通过冷凝把__________从合成塔出来的混合气中分离出来，余下未反应的_______混合气用_________重新送入_______进行反应，同时不断地补充新鲜的原料气，这样氨的合成就形成了一个___________，使氢气和氮气得到_________。〖问题思考〗1．请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？首要：经济效益与社会效益基本要求：a、反应快；

6、b、原料利用率高；c、单位时间内产量高2．参考：①生物中植物对氮的需求；②生物固氮的原理和条件；③理想的人工固氮条件;④化学模拟生物固氮设想合成氨的发展前景。〖典题精析〗例1．某条件下合成氨达平衡时氨的体积分数为25%，若反应前后条件保持不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比是…………………………………………………………………………（　　）A．1/5　　　　　　B．1/4　　　　　　　C．1/3　　　　　　　D．1/2例2．恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密

7、闭容器内，发生如下反应N2+3H22NH3（1）若反应到某时刻t时，n(N2)=13moln(NH3)=6mol求a的值。（2）反应到达平衡时，混合气体体积为716.8L（标况）其中NH3的含量（体积分数）为25%，计算平衡时NH3的物质的量。（3）混合气体中a:b=______（4）平衡混合气体中n(N2):n(H2):n(NH3)=_____〖当堂达标〗一、选择题1．在一定温度下，在定压容器a与定容容器b中，分别盛入体积比为1:3的N2和H2，开始时体积相同，达到平衡时,N2的转化率应该是……

8、…………………………………………………………………（　　）A．a大　　　　　　　B．b大　　　　　　C．a、b一样大　　　　　D．不一定2．对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是……………………………………………………（）Ａ．提高反应物的平衡转化率　　　　　　　　　Ｂ．以同样程度改变正逆反应的速率Ｃ．增大正反应速率，减小逆反应速率　　　　　Ｄ．改变平衡混合物的组成3．合成氨工业中，为实现增加NH3的日产量的目的而采取下列措施，其中与平衡移动无关的是……………………………………………