1、合成氨條件的選擇 理科 教學目標1. 運用化學反響速率的化學平衡的原理,選擇合成氨的適宜條件.2. 了解合成氨工業的開展前景.重點、難點合成氨的適宜條件的選擇.課時安排 2 課時教學過程第一課時 引言 合成氨工業對化學工業和國防工業具有重要的意義, 對我國實現農業現代化起著重 要的作用.下面我們將學習化學反響速率和化學平衡原理的有關知識,共同來探討合成氨 條件的選擇問題. 板書 一、合成氨條件的選擇 分析 氮氣與氫氣反響生成氨的特點：正反響放熱；氣體體積減小的可逆反響. 討論 見教材.要使合成氨的化學反響速率增大,可采取的方法有：升高溫度、增大壓強 及使用催化劑等. 講解 由于合成氨是可逆反響

2、,在生產上,僅僅考慮使合成氨的化學反響速率增大還是不 行的,還需要考慮如何最大限度地提升平衡混合物中NH3 的含量. 分析 教材表 2-3 討論 見教材.要提升平衡混合物中NH3 的含量,應采取的方法是：在溫度一定時增大壓強；在壓強一定時降低溫度. 板書 1. 壓強分析講解理論上講,在溫度一定時增大壓強,有利于提升平衡混合物中NH的含量,并且壓強越大,平衡混合物中NH的含量越高.但在實際生產中,要考慮動力、材料設備等條件,盡可能降低生產投資,提升綜合經濟效益.目前我國的合成氨廠一般采用的壓強是20MPa- 50Mpa 板書 2. 溫度 分析講解 合成氨是放熱反響,升高溫度雖可增大反響速率,但會

3、降低平衡混合物中NH3的含量.溫度過低,反響速率很小,需要很長時間才能到達化學平衡,這在工業上是很不 經濟的.所以綜合考慮：在實際生產上,合成氨反響一般選擇在500 C左右的溫度下進行.此時鐵觸媒的活性也最大. 板書 3. 催化劑分析講解N2分子結構穩定,即使在高溫、高壓下,合成氨的反響仍然進行得十分緩慢. 所以要參加催化劑, 以降低反響所需的能量, 使反響在較低的溫度時能進行得較快. 目前, 催化劑產要使用鐵觸媒.鐵觸媒在500 C左右時的活性最大.分析即使在500 C和30Mpa時,合成氨平衡混合物中 NH的體積分數也只有 26.3%,即轉 化率不夠大.在實際生產中,還需要考慮濃度對化學平

4、衡的影響等.例如,采取迅速冷卻 的方法,使氣態氨變成液氨后及時從平衡混合物中別離出來,以促使平衡向生成氨的方向NH分移動.此外,如果讓 N2和H2混合氣體只一次通過合成塔起反響也是不經濟的,應將 離后的原料氣循環使用,以利于合成氨反響.引導學生分析教材圖2-12總結板書因此,合成氨的適宜條件為：在500C、20MPa- 50Mpa條件下,使用鐵觸媒做催化劑合成氨.同時不斷將氨別離出來,并將原料氣循環使用.板書二、合成氨工業的開展前景講解1.德國化學家哈伯于 1913年實現了合成氨的工業化生產.2 合成氨的條件將隨科技進步、動力、材料、設備等條件的改善而改變.3. 研究新型催化劑,在較低的溫度下

5、合成氨.4. 研究模擬生物固氮技術,進一步提升合成氨的生產水平.引導學生閱讀化學模擬生物固氮. 練習課后習題一：1、2;習題二、五作業課后習題三、四.教學過程第二課時：做練習?合成氨條件的選擇?練習題一、選擇題()1、在平衡體系CO(g)+2H 2CH3OH(g)(正反響為放熱反響)中,為了增加CH3OH (甲醇)的產量,工廠應選擇反響條件是A .高溫、高壓B .適宜溫度、高壓、催化劑C 低溫、低壓D 低溫、高壓、催化劑()2、在合成氨工業中,以下事實不能用勒夏特列原理來解釋的是A 向循環氣體中不斷補充 N2和H2并將生成的NH3及時地從混合氣中別離出來,這 樣做有利于合成氨的反響B .高壓有

6、利于合成氨的反響C .參加催化劑有利于合成氨的反響D .溫度過高不利于合成氨的反響CaCO3(s)CaO(g)+CO 2(g),假設保持溫度不變,使反響進行較完全,()3、工業上常用煅燒石灰石的方法來制取生石灰.當生石灰在密閉容器中發生 分解時,建立了以下平衡： 應該采取的舉措是B .繼續參加石灰石D 降低體系壓強,不斷導出 CO2A .增大體系的壓強C .參加催化劑()4、下面是合成氨的簡要流程示意圖沿X線路回去的是A . N2和出B .催化劑C. N2 D . H2()5、將V1LH2和V1LN2在一定條件下發生反響,到達平衡后,混合氣體總體積 為V3L (氣體體積在相同條件下測定),那么

7、生成的NH3的體積是A .( Vi+V2+V3)LB . ( V3-V1-V 2)LC .( V1+V2-V 3)LD .( Vi+V2-2V3)L二、填空題6、 將一定量N2與H2 (體積比為1:3)的混合氣體通入全盛塔,反響達平衡后,NH3的體積分數為16%,那么平衡混合氣體中N2的體積分數為, H2的轉化率為.7、在一定溫度下,把1molN2和3moolH 2通入一個一定容積的密閉容器里,發生如下反響：N2+3H22NH3,當此反響進行到一定程度時,反響混合物就處于化學平衡狀態.現 在該容器中,維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始參加的2、H2和NH3的物質的量(mol).3種氣體的體積分數仍跟上述平衡時的完全相同.請填寫以下空白：(1) 假設 a=0, b=0,貝U c=mol.(2) 假設 a=0.75mol,貝H b=mo, c=mol.(3) a、b、必須滿足的一般條件(請用兩個代數式表示,其中一個只含a和c,另一個只含b和c): .三、計算題8、 反響N2+3H22NH3在密閉