人工固氮技術—合成氨反應的特點：正反應體積縮小，放熱反應N2+3H22NH3△H＝－92kJ/mol工業生產中的基本問題一、根據反應原理確定生產過程二、生產中原料的選擇三、反應條件的選擇四、生產中三廢處理人工固氮技術—合成氨反應的特點：正反應體積縮小，放熱反應N21壓強氨含量溫度0.1MPa10MPa20MPa30MPa60MPa200°C15.381.586.489.995.4300°C2.252.064.271.084.2400°C0.425.138.247.065.2500°C0.110.619.1*26.4*42.2600°C0.054.59.113.823.1達到平衡時混合氣中氨的含量（體積百分含量）

氮氣和氫氣的體積比1:3升溫氨的含量降低升壓氨的含量增大壓強0.110203060200°C15.381.5862一選擇合成氨的適宜條件壓強：10—30MPa溫度：400~500°C催化劑：鐵觸媒循環操作過程（N2與H2濃度比為1∶3）一選擇合成氨的適宜條件壓強：10—30MPa溫度：400~3

二合成氨工業簡述：

1.原料氣的制備，凈化和壓縮：

Ａ、制備：液化，蒸發N2N2：空氣O2+CCO2N2H2：水，燃料（煤，石油，天然氣）C+H2O(g)=CO+H2CO+H2O(g)=CO2+H2CH4+H2O(g)=CO+3H2CH4+2H2O(g)=CO2+4H2

B、凈化：清除雜質，防止催化劑“中毒”C、壓縮2.氨的合成3.氨的分離二合成氨工業簡述：B、凈化：清除雜質，防止催化劑“中毒4合成氨簡要流程示意圖液氨合成塔氨分離器N2＋H2(1:3)干燥凈化壓縮機循環壓縮機水冷器N2＋H2N2＋H2N2＋H2N2＋H2＋NH3合成氨簡要流程示意圖液氨合成塔氨分離器N2＋H2(1:3)干5氮的固定1．定義：將游離的氮（N2）轉變為氮的化合物的過程2．方法：（1）自然固氮（2）工業固氮雷雨固氮生物固氮（豆科植物的根瘤菌）合成氨工業等氮的固定（1）自然固氮（2）工業固氮雷雨固氮生物固氮（豆科植625％1、在標準狀況下，某混合氣中含有N2和H2，其密度為0.554g/L，取0.5mol此混合氣體在體積固定的容器中發生反應N2+3H2NH3。達平衡時，容器中的壓強是同溫度時反應前壓強的0.8倍，則此平衡混合氣中NH3的體積分數為

。25％1、在標準狀況下，某混合氣中含有N2和H2，其密度為72、把氮氣和氫氣以物質的量比1：1混勻后分成四等份，分別同時充人A、B、C、D四個裝有催化劑的真空容器中(容器的容積固定)，在保持相同溫度的條件下，四個容器中的合成氨反應相繼達到化學平衡狀態。分析下表中實驗數據后回答問題(用A、B、C、D填空)。(1)都達到平衡時，

容器中NH3的物質的量所占的比例最大。(2)達到平衡時所需時間最長的容器是

。(3)四個容器容積由小到大的排列次序是

.ACA＜D＜B＜C容器代號ABCD平衡時混合物的平均相對分子質量1617平衡時N2的轉化率20%平衡時H2的轉化率30%2、把氮氣和氫氣以物質的量比1：1混勻后分成四等份，分別83、在容積相同的不同密閉容器中，分別充入等量的N2和H2，在不同溫度下，任其發生反應N2＋3H22NH3，并分別在ts時測定其中NH3的體積分數并繪成如圖曲線。(1)A、B、C、D、E五點中，尚未到達化學平衡狀態的點是

(2)此可逆反應的正反應是

反應。(填“放熱”或“吸熱”)(3)A~C段曲線是增函數曲線．C～E段曲線是減函數曲線。試從化學反應速率和化學平衡的角度說明理由

A、B放熱N2與H2反應時，隨著溫度升高，反應速率加快，NH3%隨之增大，到C點達到最高值，說明此溫度時反應達到平衡。溫度繼續升高后，平衡時NH3%反而減小，說明此反應為放熱反應。升高溫度，平衡向逆方向移動，導致NH3%減小。3、在容積相同的不同密閉容器中，分別充入等量的N2和H2，在91、反應3A(g)3B(?)+C(?)；△H＜0，隨著溫度的升高，氣體平均相對分子質量有變小趨勢，則下列判斷正確的是A.B和C可能都是固體B.B和C一定都是氣體C.若C為固體，則B一定是氣體D.B和C可能都是氣體2、在一個固定容積的密閉容器中充入2molNO2，一定溫度下建立如下平衡：2NO2

N2O4，此時平衡混合氣中NO2的體積分數為x%，若再充入1molN2O4，在溫度不變的情況下，達到新的平衡時，測得NO2的體積分數為y%，則x和y的大小關系正確的是A．x>yB.x<yC.x=yD.不能確定

CDA常見易錯題講解1、反應3A(g)3B(?)+C(?)103、反應NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某溫度下達到平衡。下列各種情況下，不能使平衡發生移動的是A．恒溫、恒容時通入SO2氣體B．移走一部分NH4HS固體C．容積不變，充入氮氣D．充人氮氣，保持壓強不變BC

4、可逆反應mA(g)+nB

pC(g)+qD中，A和C都是無色氣體，達平衡后，下列敘述正確的是（）A．若增加B的量，平衡體系顏色加深，說明B必是氣體。B．增大壓強，平衡不移動，說明m+n一定等于p+q.C．升溫，A的轉化率減小，說明正反應是吸熱反應.D．若B是氣體，增大A的量，A、B轉化率并不都增大。

AD

3、反應NH4HS(s)NH3(g)+H2115、反應A+2B

2C；?H<0，已知C是氣體，達平衡后同時升高溫并降低壓強，又達到新的平衡，若后次平衡時混合物中C的含量與前次平衡時相同，則下列推斷正確的是（）A．A不一定是氣態物質B．A一定是氣態物質C．B一定不是氣態物質D．B一定是氣態物質

6、A、B、C、D表示易溶于水的弱電解質分子或離子，量在水溶液中存在下列化學平衡，加水稀釋后，平衡向正方向轉動的是（）A．A+B

C+DB．A+B

C+H2OC．A+H2O

C+DD．A+2B+H2O

C+DAC

C

5、反應A+2B2C；?H<0，已知C是氣體，達平衡127、(2002年上海高考題）在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g)

CO(g)＋H2O(g)。其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表：回答下列問題：（1）該反應的化學平衡常數表達式為K=

。（2）該反應為

反應（選填吸熱、放熱）。（3）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態的依據是

。a.容器中壓強不變b.混合氣體中c(CO)不變c.v正（H2）=v逆（H2O）d.c(CO2)=c(CO)（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)。試判斷此時的溫度。t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6吸熱

bc

830℃

7、(2002年上海高考題）在一定體積的密閉容器中，進行如下138、在一個容積固定的反應器中，有一可左右滑動的密閉隔板，兩側分別進行如圖所示的可逆反應，各物質的起始加入量如下：A、B、C均為4mol，D為6.5mol，F為2.0mol，設E為xmol。當x在一定范圍內變化時，均可通過調節反應器的溫度，使兩側反應都達到平衡，并且隔板恰好處于反應器的正中位置，請填寫以下空白：①若x＝4.5，則右側反應在起始時向

（填正反應或逆反應）方向進行，欲使起始反應維持向該反應方向進行，則x的最大取值應小于

mol；②若x分別為4.5和5.0，則在這兩種情況下，當反應達平衡時，A的物質的量

（填“相同”、“不同”或“無法確定”），其理由是

A(g)+B(g)2C(g)D(g)+2E(g)2F(g)正

7.0

不同

因為這兩種情況是在兩個不同溫度下達到化學平衡的，平衡狀態不同，所以物質的量也不同。

8、在一個容積固定的反應器中，有一可左右滑動的密閉隔板，兩側149、反應CaCO3CaO+CO2在不同溫度下，CO2的平衡壓強如下表：根據上表數據，填寫下列空白：(1)若升高原CaCO3的分解平衡體系的溫度，同時給反應容器加壓，則原平衡()A．向逆反應方向移動B．向正反應方向移動C．不移動D．無法確定平衡移動方向(2)在一個不與外界進行熱交換的密閉容器中足量的CaCO3在850℃時建立分解平衡。若將該容器的容積擴大為原來的2倍，需重新達到平衡時，容器內的溫度將

，CaCO3的分解率將

，CO2的平衡壓強將

4.34×104Pa(填“>”、“＝”、“<”)，其理由是——。溫度℃550650750850897壓強Pa5.32×109.17×1028.37×1034.34×1041.01×105D

降低

增大

＜

增大體積，使CO2濃度減小，平衡向右移動，由于正反應是吸熱反應，故體系溫度降低，重新平衡時，CO2的壓強小于850℃的平衡壓強。9、反應CaCO3CaO+CO2在不同溫度下，CO1510、在密閉容器中，由一定起始濃度的氙(Xe)和F2反應，可得到3種氟化物。各種生成物在平衡體系內的分壓與反應溫度的關系圖所示(已知氣體的分壓之比等于物質的量之比)。(1)420K時，發生反應的化學方程式為：

；若反應中消耗1molXe，則轉移電子

mol。(2)600~800K時，會發生反應：XeF6(g)XeF4(g)+F2(g)，其反應熱△H

0(填“>”、“=”或“<’’)理由是

.

(3)900K時，容器中存在的組分有

.Xe+3F2＝XeF6

6>隨著溫度的升高，XeF6（g）XeF4（g）+F2（g）平衡向右移動(2分)，根據溫度升高平衡向吸熱反應方向移動的原理(1分)，則該反應的△H>0。

XeF6、XeF4、XeF2、Xe、F2

10、在密閉容器中，由一定起始濃度的氙(Xe)和F2反應，可1611、在10℃和2×105Pa條件下，反應aA(g)

dD(g)+eE(g)建立平衡后，再逐步增大體系的壓強（濕度不變），下表列出不同壓強下重新建立平衡時D（氣）的濃度CD壓強（Pa）2×1055×1051×106CD(mol/L)0.0850.200.44（1）壓強從2×105Pa增大到5×105Pa過程中，平衡向_________（填正或逆）反應方向移動，反應方程中化學計量數關系_____________（2）壓強從5×105Pa增大到1×106Pa過程中，平衡向_________方向移動，其合理的解釋是_________________逆a<d+e當壓強增大到相當高時，使E成非氣體物質導致a＞d.故增大壓強，平衡正移。

正11、在10℃和2×105Pa條件下，反應aA(g)17人工固氮技術—合成氨反應的特點：正反應體積縮小，放熱反應N2+3H22NH3△H＝－92kJ/mol工業生產中的基本問題一、根據反應原理確定生產過程二、生產中原料的選擇三、反應條件的選擇四、生產中三廢處理人工固氮技術—合成氨反應的特點：正反應體積縮小，放熱反應N218壓強氨含量溫度0.1MPa10MPa20MPa30MPa60MPa200°C15.381.586.489.995.4300°C2.252.064.271.084.2400°C0.425.138.247.065.2500°C0.110.619.1*26.4*42.2600°C0.054.59.113.823.1達到平衡時混合氣中氨的含量（體積百分含量）

氮氣和氫氣的體積比1:3升溫氨的含量降低升壓氨的含量增大壓強0.110203060200°C15.381.58619一選擇合成氨的適宜條件壓強：10—30MPa溫度：400~500°C催化劑：鐵觸媒循環操作過程（N2與H2濃度比為1∶3）一選擇合成氨的適宜條件壓強：10—30MPa溫度：400~20

二合成氨工業簡述：

1.原料氣的制備，凈化和壓縮：

Ａ、制備：液化，蒸發N2N2：空氣O2+CCO2N2H2：水，燃料（煤，石油，天然氣）C+H2O(g)=CO+H2CO+H2O(g)=CO2+H2CH4+H2O(g)=CO+3H2CH4+2H2O(g)=CO2+4H2

B、凈化：清除雜質，防止催化劑“中毒”C、壓縮2.氨的合成3.氨的分離二合成氨工業簡述：B、凈化：清除雜質，防止催化劑“中毒21合成氨簡要流程示意圖液氨合成塔氨分離器N2＋H2(1:3)干燥凈化壓縮機循環壓縮機水冷器N2＋H2N2＋H2N2＋H2N2＋H2＋NH3合成氨簡要流程示意圖液氨合成塔氨分離器N2＋H2(1:3)干22氮的固定1．定義：將游離的氮（N2）轉變為氮的化合物的過程2．方法：（1）自然固氮（2）工業固氮雷雨固氮生物固氮（豆科植物的根瘤菌）合成氨工業等氮的固定（1）自然固氮（2）工業固氮雷雨固氮生物固氮（豆科植2325％1、在標準狀況下，某混合氣中含有N2和H2，其密度為0.554g/L，取0.5mol此混合氣體在體積固定的容器中發生反應N2+3H2NH3。達平衡時，容器中的壓強是同溫度時反應前壓強的0.8倍，則此平衡混合氣中NH3的體積分數為

。25％1、在標準狀況下，某混合氣中含有N2和H2，其密度為242、把氮氣和氫氣以物質的量比1：1混勻后分成四等份，分別同時充人A、B、C、D四個裝有催化劑的真空容器中(容器的容積固定)，在保持相同溫度的條件下，四個容器中的合成氨反應相繼達到化學平衡狀態。分析下表中實驗數據后回答問題(用A、B、C、D填空)。(1)都達到平衡時，

容器中NH3的物質的量所占的比例最大。(2)達到平衡時所需時間最長的容器是

。(3)四個容器容積由小到大的排列次序是

.ACA＜D＜B＜C容器代號ABCD平衡時混合物的平均相對分子質量1617平衡時N2的轉化率20%平衡時H2的轉化率30%2、把氮氣和氫氣以物質的量比1：1混勻后分成四等份，分別253、在容積相同的不同密閉容器中，分別充入等量的N2和H2，在不同溫度下，任其發生反應N2＋3H22NH3，并分別在ts時測定其中NH3的體積分數并繪成如圖曲線。(1)A、B、C、D、E五點中，尚未到達化學平衡狀態的點是

(2)此可逆反應的正反應是

反應。(填“放熱”或“吸熱”)(3)A~C段曲線是增函數曲線．C～E段曲線是減函數曲線。試從化學反應速率和化學平衡的角度說明理由

A、B放熱N2與H2反應時，隨著溫度升高，反應速率加快，NH3%隨之增大，到C點達到最高值，說明此溫度時反應達到平衡。溫度繼續升高后，平衡時NH3%反而減小，說明此反應為放熱反應。升高溫度，平衡向逆方向移動，導致NH3%減小。3、在容積相同的不同密閉容器中，分別充入等量的N2和H2，在261、反應3A(g)3B(?)+C(?)；△H＜0，隨著溫度的升高，氣體平均相對分子質量有變小趨勢，則下列判斷正確的是A.B和C可能都是固體B.B和C一定都是氣體C.若C為固體，則B一定是氣體D.B和C可能都是氣體2、在一個固定容積的密閉容器中充入2molNO2，一定溫度下建立如下平衡：2NO2

N2O4，此時平衡混合氣中NO2的體積分數為x%，若再充入1molN2O4，在溫度不變的情況下，達到新的平衡時，測得NO2的體積分數為y%，則x和y的大小關系正確的是A．x>yB.x<yC.x=yD.不能確定

CDA常見易錯題講解1、反應3A(g)3B(?)+C(?)273、反應NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某溫度下達到平衡。下列各種情況下，不能使平衡發生移動的是A．恒溫、恒容時通入SO2氣體B．移走一部分NH4HS固體C．容積不變，充入氮氣D．充人氮氣，保持壓強不變BC

4、可逆反應mA(g)+nB

pC(g)+qD中，A和C都是無色氣體，達平衡后，下列敘述正確的是（）A．若增加B的量，平衡體系顏色加深，說明B必是氣體。B．增大壓強，平衡不移動，說明m+n一定等于p+q.C．升溫，A的轉化率減小，說明正反應是吸熱反應.D．若B是氣體，增大A的量，A、B轉化率并不都增大。

AD

3、反應NH4HS(s)NH3(g)+H2285、反應A+2B

2C；?H<0，已知C是氣體，達平衡后同時升高溫并降低壓強，又達到新的平衡，若后次平衡時混合物中C的含量與前次平衡時相同，則下列推斷正確的是（）A．A不一定是氣態物質B．A一定是氣態物質C．B一定不是氣態物質D．B一定是氣態物質

6、A、B、C、D表示易溶于水的弱電解質分子或離子，量在水溶液中存在下列化學平衡，加水稀釋后，平衡向正方向轉動的是（）A．A+B

C+DB．A+B

C+H2OC．A+H2O

C+DD．A+2B+H2O

C+DAC

C

5、反應A+2B2C；?H<0，已知C是氣體，達平衡297、(2002年上海高考題）在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g)

CO(g)＋H2O(g)。其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表：回答下列問題：（1）該反應的化學平衡常數表達式為K=

。（2）該反應為

反應（選填吸熱、放熱）。（3）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態的依據是

。a.容器中壓強不變b.混合氣體中c(CO)不變c.v正（H2）=v逆（H2O）d.c(CO2)=c(CO)（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)。試判斷此時的溫度。t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6吸熱

bc

830℃

7、(2002年上海高考題）在一定體積的密閉容器中，進行如下308、在一個容積固定的反應器中，有一可左右滑動的密閉隔板，兩側分別進行如圖所示的可逆反應，各物質的起始加入量如下：A、B、C均為4mol，D為6.5mol，F為2.0mol，設E為xmol。當x在一定范圍內變化時，均可通過調節反應器的溫度，使兩側反應都達到平衡，并且隔板恰好處于反應器的正中位置，請填寫以下空白：①若x＝4.5，則右側反應在起始時向

（填正反應或逆反應）方向進行，欲使起始反應維持向該反應方向進行，則x的最大取值應小于

mol；②若x分別為4.5和5.0，則在這兩種情況下，當反應達平衡時，A的物質的量

（填“相同”、“不同”或“無法確定”），其理由是

A(g)+B(g)2C(g)D(g)+2E(g)2F(g)正

7.0

不同

因為這兩種情況是在兩個不同溫度下達到化學平衡的，平衡狀態不同，所以物質的量也不同。

8、在一個容積固定的反應器中，有一可左右滑動的密閉隔板，兩側319、反應CaCO3CaO+CO2在不同溫度下，CO2的平衡壓強如下表：根據上表數據，填寫下列空白：(1)若升高原CaCO3的分解平衡體系的溫度，同時給反應容器加壓，則原平衡()A．向逆反應方向移動B．向正反應方向移動C．不移動D．無法確定平衡移動方向(2)在一個不與外界進行熱交換的密閉容器中足量的CaCO3在850℃時建立分解平衡。若將該容器的容積擴大為原來的2倍，需重新達到平衡時，容器內的溫度將

，CaCO3的分解率將

，CO2的平衡壓強將

4.34×104Pa(填“>”、“＝”、“<”)，其理由是——。溫度℃550650750850897壓強Pa