化学:第一单元《走进化学工业》学案(新人教版选修2)
化学:第一单元《走进化学工业》学案(新人教版选修2)第3页

一、 氨的工业合成

1、 原理:N2(g)+3H2(g)====2NH3(g) △H<0 (高温、高压、催化剂、可逆)

2、 合成氨适宜条件的选择:外加条件要尽可能加快反应速率,提高反应进行的程度。

反 应条 件 对化学反应速率的影响 对平衡混合物中

氨的含量的影响 合成氨条件的选择 增 大压 强 有利于增大化学反应率 有利于提高平衡混合物中氨的含量 压强增大,有利于氨的合成,但需要动力大,对材料、设备等要求高,因此,工业上一般采用10MPa-30MPa的压强 升 高温 度 有利于增大化学反应率 不利于提高平衡混合物中氨的含量 温度升高,化学反应速率增大,但不利于提高平衡混合物中氨的含量,因此合成氨时温度要适宜。工业上一般采用400-500℃左右的温度并且在这个温度时,催化剂的活性最大 使 用催 化剂 有利于增大化学反应率 没有影响 工业上一般采用铁触媒,使反应能在较低

温度下较快的进行

3、 合成氨的基本生产过程:

w.w.w.302edu.c.o.m

● 造气 制备合成氨的原料气;

  合成氨所需氮气都取自空气。从空气中制取氮气通常有两种方法:一是将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气;另一是将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳,再除去二氧化碳得到氮气。

  氢气则来源于水和碳氢化合物。可以将水蒸气通过赤热的煤(或焦炭)层,使水蒸气与碳反生化学反应生成一氧化碳和氢气:

C+H2O====CO+H2 (高温)