高三化学合成氨工业知识精讲 人教版

《高三化学合成氨工业知识精讲 人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高三化学合成氨工业知识精讲人教版一.本周教学内容：合成氨工业二.重点、难点：（一）合成氨工业1.合成氨工业条件：（1）温度：从平衡角度考虑，合成氨低温有利，但温度过低，速率很慢，很不经济，因此实际生产中，采用500℃左右的适宜温度，此时催化剂的活性最大。（2）压强：温度一定时，增大混合气的压强有利于氨的合成，但压强越大需要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求越高。一般采用2×107～5×107Pa的高压。（3）催化剂：为加快反应速率，采用以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。在实际生产中，还需要将生成的NH3及时分离出来，并且不

2、断地向循环气体中补充N2和H2以增加浓度。2.合成氨工业简述：原料气的制备、净化和压缩N2来自空气：一是液化空气法；二是空气与碳作用生成CO2，再除去CO2。H2来源于水和燃料：设备：合成塔过程：原料气制备→净化→压缩→合成→分离。（二）本章知识总结：1.化学反应速率：（2）特点：①表示平均速率。②反应速率之比等于方程式系数比。（3）影响因素：①内因：反应物的结构和性质。2.化学平衡：（1）定义：在一定条件下的可逆反应里，当v正＝v逆，且反应混合物中各组成百分含量不变的状态叫化学平衡状态。3.影响化学平衡的因素：勒沙特列原理：如果改

3、变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。【疑难解答】解析：本题的关键是通过分析题给信息，得出830K时该反应中CO与H2O的变化规律，然后运用这一规律解决问题。按以下思维程序进行分析：由①、②可总结出以下规律：II、当[CO]不变，[H2O]增大时，α(CO)增大，α(H2O)减小，且增大与减小的量均为15%。III、当[CO]不变，[H2O]增大时，α(CO)＋α(H2O)的值不变，且α(CO)＋α(H2O)＝100%上述规律III就是解题基本条件。注意：上述规律III仅为题给反应在830K时的特殊情况，千万不可

4、搬到其他场合中运用；从两个事件中总结归纳出一个“规律”是不严密的，但本题的意思是将该反应业已存在的规律，以具体的事件体现出来，这里的归纳只是一个从具体到抽象的过程。（1）根据上述规律及平衡移动原理，当a不变，b减小时，平衡逆向移动，未反应的CO、H2O的量增大，因b不变，故α(H2O)减小，由α(H2O)＋α(CO)＝100%可知，α(CO)增大。答案：【典型例题】例1.在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混合气体中NH3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值是（）解析：设起始时N2、

5、H2的体积分别为a、b，答案：AA.T1P2C.T1>T2，P1>P2D.T1>T2，P1P2；当压强均为P2时，T1温度下达到平衡所用时间较短，则T1>T2。答案：正确答案应选C。【模拟试题】1.在合成氨工业中，除了采用高压、加入催化剂外，还把温度提高到500℃左右，其原因和目的是（）A.缩短反应达到平衡的时间B.提高氮气的转化率C.催化剂的活性温度为500℃D.提高平衡时氨气的质量分数2.对于可逆反应，下

6、列说法正确的是（）A.增大压强，增大，减小，所以平衡向正反应方向移动B.升高温度，减小，增大，所以平衡向逆反应方向移动C.加入催化剂，增大，同等倍数增大，平衡不移动D.增加的浓度，增大，随之增大，所以平衡向正反应方向移动3.氢气和氮气以3：1的体积比通入合成塔，在一定条件下达到平衡，混合气体含氨的体积分数为16%，则氢气体积分数为（）A.21%B.63%C.16%D.84%4.在一定条件下，合成氨反应达到平衡的标志是（）A.单位时间内，生成2nmol的，同时生成2nmolB.单位时间内，生成2nmol的，同时有2nmol的分解C.容

7、器内的总压强不断减小D.混合气的平均分子量不再改变5.反应：，在不同温度、不同压强（）下，达到平衡时，混合气体中Z的质量分数随温度变化曲线为（）6.在容积相同的甲、乙两个密闭容器中，分别充入1mol和3mol，使它们在同温下反应，并达到平衡。若甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，当甲容器中的转化率为10%时，则乙容器中的转化率为（）A.10%B.>10%C.<10%D.5%7.已知某可逆反应在密闭容器中进行：，如下图表示反应在不同时间t，温度T和压强P与反应物B在混合气中的体积百分含量（B%）的关系曲线。由曲线分析下列判断正确的

8、是（）A.B.C.D.8.如图所示，容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应，以B的物质的量浓度改变表示的反应速率与时间的关系图。已知v的单位为，则图中阴影部分的面积可表示（）A.A的物质的量浓度的减少B.B的物质的量浓度的减少C.