工业合成氨ppt课件.ppt

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1、化学反应条件的优化——工业合成氨1【课标要求】1.运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题，能讨论化学反应条件的选择和优化。2.针对典型案例，能从限度、速率等角度对化学反应和化工生产条件进行综合分析。【学习目标】1.掌握应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。2.初步学会应用化学原理选择化工生产条件的思想和方法。23工业合成氨工业合成氨：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.2KJ/mol△S=-198.2J/(K·mol

2、)合成氨反应的特点：1.可逆反应2.放热反应3.气体体积减小的反应利用所学理论分析工业合成氨的适宜条件？4一、合成氨反应的方向△H-T△S＝-92.2kJ·mol－1＋298K×198.2J·K－1·mol－1＝－33.1kJ·mol－1＜0，故该反应在298K时能自发进行5二、合成氨反应的限度影响合成氨反应的限度的因素有哪些？从反应限度角度考虑应选择什么条件？温度低温压强高压浓度N2:H2=1:367练习1.合成氨所需要的氢气可由煤与水反应制得，其中有如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g

3、)＋H2(g)，△H﹤0.欲提高CO的转化率可采用的方法是()①降低温度②增大压强③使用催化剂④增大CO的浓度⑤增大水蒸气的浓度A.①②③B.④⑤C.①⑤D.⑤C8三、合成氨反应的速率影响合成氨反应的速率的因素有哪些？从反应速率角度考虑应选择什么条件？温度高温压强高压浓度增大N2、H2浓度催化剂Fe（铁触媒）9四、合成氨的适宜条件条件工业合成氨的适宜条件压强在设备条件允许的前提下，尽量采取高压(1×107~1×108Pa)温度700K,考虑速率，催化剂的适宜温度(该温度下催化剂活性最大)催化剂铁做

4、催化剂浓度不断的补充反应物，及时的分离出产物，N2、H2的物质的量之比1:2.810练习1.1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是()A．①②③B．②④⑤C．①③⑤D．②③④B11不同压强SO2的转化率（%）1.0×105Pa5.0×105Pa1.0×106Pa5.0×106Pa1.01×107Pa450℃97.5%98.9%99.2%99.6%99.7%500℃85.5%92.

5、9%94.9%97.7%98.3%已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H＜0其实验数据见表（1）从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫，可控制的反应条件。（2）实际生产中，选定400℃～500℃作为操作温度其原因是。（3）实际生产中，采用的压强为常压，其原因是。（4）在生产中，通入过量空气的目是。(5)尾气中有SO2必须回收是为了。12（1）从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫，可控制的反应条件是常压、450℃、催化剂。（2）实际生产中，选定400℃～500℃作为操

6、作温度其原因是：在此温度下催化剂的活性最高。（3）实际生产中，采用的压强为常压，其原因是在常压下SO2的转化率就已经很高了(97.5%)，若采用高压，平衡能向右移动，但效果并不明显，比起高压设备，得不偿失。（4）在生产中，通入过量空气的目是增大反应物O2的浓度，提高SO2的转化率。(5)尾气中有SO2必须回收是为了防止污染环境。13