1、合成氨,理論支撐,課題引入,條件選擇,鞏固練習,反應原理,隨著人口的增長，人們對糧食的需求越來越大,農業必須發展起來，隨著農業的發展，對氮肥的需求,量在迅速增長。在,19,世紀以前，農業上所需氮肥的來,源主要來自有機物的副產品，如糞類、種子餅及綠肥,1809,年在智利發現了一個很大的硝酸鈉礦產地,并很快被開采,游離態的氮大量存在于,_,大氣,你,一位優秀的化學家，將如何拯救飽受,饑餓之苦的勞動人民,N,2,3H,2,NH,3,返回,地殼中的氮的含量只有,0.04,大氣中氮氣的體積,分數為,78,多數生物只能吸收氮的化合物,1,氮的固定,游離態,的氮,化合態,的氮,返回,2,外界條件對化學反應速

2、率的影響,3,外界條件對化學平衡的影響,你能列舉你所熟悉的氮的固定方法嗎,這是一個正方向,氣體分子數減小,的,放熱,的,可逆,反應,返回,H,0,N,2,g,3H,2,g,NH,3,g,研究該反應的特點,假如你是化工廠的廠長，在合成氨的,工業過程中，你有什么要求,1,提高合成氨的的化學反應速率,2,如何最大限度地提高平衡混合氣中氨的含量,現在你又變成廠里的技術骨干，你將,如何攻破上面兩個技術難題,返回,增大合成氨的,化學反應速率,使化學平衡向,正反應方面移動,適宜條件選擇,壓強,溫度,催化劑,濃度,工業上合成氨條件的選擇依據,分析角度,反應條件,高壓,高溫,使用,增大廉價原,料濃度,從化學平衡

3、角度分析,平衡,時,NH,3,T,P,氮氣,的轉,化率,從化學平衡角度分析,T,溫度對產物,NH,3,的影響,NH,3,P,壓強對轉化,率的影響,氮氣,的轉,化率,增大合成氨的,化學反應速率,使化學平衡向,正反應方向移動,適宜條件選擇,壓強,溫度,催化劑,濃度,工業上合成氨條件的選擇依據,分析角度,反應條件,高壓,高壓,高溫,低溫,使用,不影響,增大反應,物濃度,增大廉價反應,物濃度或減少,生成物濃度,高壓,10MPa30MPa,適宜溫度,500,左右,使用,鐵觸媒,氨液化、補氮,氫、原料氣循環,合成氨生產流程示意,返回,熱交換器,起固定氮作用的化學反應是,A,由空氣分離出液氮,B,一氧化氮與

4、氧氣反應生成二氧化氮,C,氨氣經催化氧化生成一氧化氮,D,氮氣與氫氣在一定條件下反應生成氨氣,E,配制銀氨溶液,F,用硫酸,吸收,氨氣,合成氨工業中，原料氣,N,2,H,2,及少量,的,CO,NH,3,的混合氣體）在進入合成塔,前常用醋酸二氨合銅,I,溶液來吸收原,料氣中的,CO,起反應方程式為,Cu,NH,3,2,Ac+CO+NH,3,Cu,NH,3,3,Ac,CO,正反應是放熱反應,1,必須除去原料氣中的,CO,的原因是,防止,催化劑中毒,2,吸收,CO,的生產適宜條件,_,3,吸收,CO,后的溶液經適當處理又可再生,恢復其吸收,CO,的能力以供循環使用，再生,的適宜條件是,_,適當溫度、

5、加壓,高溫、低壓,汽車排放的尾氣中因含有氮的氧化物,而污染大氣，造成產生氮的氧化物的主要,原因是,A,燃燒含氮化合物燃料引起的,B,燃燒含鉛汽油引起的,C,是由于燃燒不充分引起的,D,是在氣缸中,N,2,被氧化生成的,合成氨反應達到平衡時，氨氣的百分含量,與溫度、壓強的關系如圖所示，根據此圖,判斷合成氨工業最有前途的研究發展方向,A,研究耐高壓的合成塔,B,研制低溫催化劑,C,提高分離技術,NH,3,T,1,10,7,Pa,1,10,8,P,a,3,10,7,Pa,在一定溫度和壓強下，達到平衡,氨的轉化率為,50,此時平衡混合氣,的密度跟氨未分解時的密度之比為,NH,3,N,2,3H,2,A,1,1 B,2,3,C,3,2 D,2,1,回歸課本,1,氮氣的獲取：空氣液化，升溫先分離出氧氣,再獲得液氮,壞,2,氫氣的獲取,你有什么辦法獲得氫氣,1,電解水制取氫氣,2,由煤或焦炭來制取氫氣,C + H,2,O = CO + H,2,3,由天然氣或重油制取氫氣,CH,4,H,2,O CO + 3H,2,催化劑,高溫,催化劑,高溫,農作