课题2人工固氮技术合成氨一二三一二三一二三一二三一二三一二三三、合成氨工业的发展1.原料及原料气的净化2.催化剂的改进3.环境保护废渣:用作建材和肥料的原料。废气:主要是H2S和CO2等气体。废液:主要是含氰化物和含氨的污水。一二三探究一探究二探究一探究二探究一探究二综上可知,要使合成氨的化学反应具有理想的反应速率和反应物的平衡转化率,要掌握合成氨化学反应本身的特点,运用化学反应速率和化学平衡原理,同时考虑合成氨生产中的动力、材料、设备等因素,综合确定合成氨的适宜条件。当前,从所用催化剂的催化活性对温度的要求、工业生产对化学反应的速率与限度的要求、制作生产设备的材料性能和技术水平、追求生产投入与产品的最大正效益等实际情况来看,400500 的温度、1030 MPa的压强和铁触媒的组合是合成氨的最佳条件。为了提高合成氨生产的综合经济效益,还有三点是不可忽视的:使原料气中n(N2)n(H2)13;将从反应混合物中分离出来的氮气和氢气重新压缩后输入合成塔再次利用;及时将NH3从平衡混合物中分离出来。探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二1 2 3 4 5 61.工业上用氢气和氮气合成氨,氢气的主要来源是()A.水和燃料B.电解水C.锌和稀硫酸D.液化空气解析:B、C项生产H2成本太高,不符合实际;D项液化空气得N2;A项正确。答案:A1 2 3 4 5 62.合成氨的反应采用400500 温度的原因是()A.温度太低反应速率太小B.该温度时催化剂活性最大C.该温度时反应速率最大D.该温度时N2的转化率最高解析:工业合成氨反应的特点是正反应是气体体积减小的放热反应。选用的适宜条件是400500 、铁触媒、1030 MPa,循环操作(N2与H2的体积比为13)。在400500 时催化剂的活性最大。答案:B1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 61 2 3 4 5 61 2 3 4 5 61 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6答案:(1)图表示N2、H2被吸附在催化剂表面,图表示在催化剂表面,N2、H2的化学键断裂(2)AD(3)把湿润的红色石蕊试纸放在导管口处,若试纸变蓝,则说明有氨气生成(4)该反应是可逆反应,10 mol N2与30 mol H2不可能完全反应,所以放出的热量小于924 kJ