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1、合成氨的条件第1页,此课件共16页哦第四节第四节 合成氨条件的选择合成氨条件的选择问题问题2:请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题?题?首要:首要:经济效益与社会效益经济效益与社会效益基本要求:基本要求:a、反应快、反应快b、原料利用率高、原料利用率高c、单位时间内产量高、单位时间内产量高第2页,此课件共16页哦第四节第四节 合成氨条件的选择合成氨条件的选择问题问题3:请同学们根据化学反应速率的影响因素及下表请同学们根据化学反应速率的影响因素及下表(49页表页表25):从化学反应速率和化学平衡两个):从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。角
2、度分析合成氨的合适条件。第3页,此课件共16页哦第四节第四节 合成氨条件的选择合成氨条件的选择问题问题3:请同学们分析下表(请同学们分析下表(49页表页表25)。分别从)。分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。合适条件。填填 表表高高 温温高高 压压使使 用用高高 压压低低 温温无无 影影 响响第4页,此课件共16页哦从反应速度的角度看:从反应速度的角度看:温度越高、压强越大,化学反应温度越高、压强越大,化学反应越快,越快,使用催化剂反应加快,单位时间内生成的产品越多;使用催化剂反应加快,单位时间内生成的产品越多;从化学平衡的角度看
3、:从化学平衡的角度看:高压低温,平衡时生成物高压低温,平衡时生成物NH3的百的百含量高。含量高。第四节第四节 合成氨条件的选择合成氨条件的选择问题问题3:请同学们分析下表(请同学们分析下表(49页表页表25)。分别从化学)。分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。结结 论论第5页,此课件共16页哦第四节第四节 合成氨条件的选择合成氨条件的选择问题问题4:工业上合成氨的合适条件到底怎样?工业上合成氨的合适条件到底怎样?使用催化剂:使用催化剂:这样可以大大加快化学反应速这样可以大大加快化学反应速率,提高生产效率,也提高了经济效益;率
4、,提高生产效率,也提高了经济效益;选择合适的温度:选择合适的温度:500左右,该温度是为左右,该温度是为合成氨催化剂的活性温度;合成氨催化剂的活性温度;选择合适的压强:选择合适的压强:20MPa50MPa,该压,该压强下进行生产,对动力、材料、设备等来说强下进行生产,对动力、材料、设备等来说正合适。正合适。合合成成氨氨的的适适宜宜条条件件第6页,此课件共16页哦第四节第四节 合成氨条件的选择合成氨条件的选择合成氨生产流程:合成氨生产流程:请看第7页,此课件共16页哦第四节第四节 合成氨条件的选择合成氨条件的选择问题问题5:研究性学习课题研究性学习课题设想合成氨的发展前景设想合成氨的发展前景参考
5、:参考:生物中植物对氮的需求;生物中植物对氮的需求;生物固氮的原理和条生物固氮的原理和条件;件;理想的人工固氮条件理想的人工固氮条件;化学模拟生物固氮(学化学模拟生物固氮(学科综合前景)科综合前景)第8页,此课件共16页哦1、在密闭容器中,放入、在密闭容器中,放入5mol H2,3mol N2以合成氨,以合成氨,平衡时生成氨为平衡时生成氨为2mol,则平衡时压强是起始时压强的,则平衡时压强是起始时压强的A1.3倍倍B2倍倍C0.75倍倍D0.25倍倍2、下列哪种说法可以证明反应:、下列哪种说法可以证明反应:N2+3H2A一个一个N N键断裂的同时,有键断裂的同时,有3个个HH键生成。键生成。B
6、一个一个N N键断裂的同时,有键断裂的同时,有3个个HH键断裂。键断裂。C一个一个N N键断裂的同时,有键断裂的同时,有6个个NH键断裂。键断裂。D一个一个N N键断裂的同时,有键断裂的同时,有6个个NH键生成。键生成。已达平衡状态已达平衡状态 2NH3CAC第9页,此课件共16页哦3、在一定条件下,合成氨反应达平衡时测得氨气占混合、在一定条件下,合成氨反应达平衡时测得氨气占混合气体体积的气体体积的25%,若条件不变混合气气体缩小的百分率为,若条件不变混合气气体缩小的百分率为A59%B12.5%C20%D45%C第10页,此课件共16页哦4、在一定温度和压强下,有、在一定温度和压强下,有1mo
7、l某气体某气体A,发生如下,发生如下反应反应2A(气气)XB(气气)+C(气气),当达到平衡时,当达到平衡时,A在混合气中的体积百分比为在混合气中的体积百分比为58.84%,混合气的总质量为混合气的总质量为46g,平均分子量为,平均分子量为39.8,求:,求:(1)A的分解率?的分解率?(2)X=?第11页,此课件共16页哦第12页,此课件共16页哦例例5、将对、将对H2的相对密度为的相对密度为4.25的的N2和和H2的混合气体通入的混合气体通入密闭容器中密闭容器中,在一定条件下反应生成在一定条件下反应生成NH3,达到平衡时达到平衡时,NH3占占25%(体积分数体积分数)。求求:(1)进入容器
8、的进入容器的N2和和H2的体积比的体积比(2)N2的转化率的转化率(3)反应前后的压强之比。反应前后的压强之比。答案答案:(1)1 3 (2)40%(3)5 4第13页,此课件共16页哦三、计算题三、计算题1、已知、已知N2、H2混合气体的密度是相同条件下混合气体的密度是相同条件下H2密度的密度的3.6倍倍,取取0.5mol该混合气体在一定条件下于容积固定的密闭容器中该混合气体在一定条件下于容积固定的密闭容器中发生反应。当反应达到平衡时容器内的压强为反应前压强的发生反应。当反应达到平衡时容器内的压强为反应前压强的0.88倍。试求倍。试求:(1)反应前反应前N2与与H2的体积比的体积比(2)平衡
9、混合气中平衡混合气中NH3的物质的量的物质的量(3)平衡时平衡时N2的转化率的转化率第14页,此课件共16页哦第15页,此课件共16页哦恒温下,将恒温下,将a mol N2与与b mol H2的混合气体通入一个固定的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3 H2(g)(1)某时刻)某时刻t时,时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,计算计算a的值。的值。(2)若已知反应达平衡时,混合气体的体积为)若已知反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标况下标况下),其中,其中NH3的含量的含量(体积分数体积分数)为为25%。计算平衡时。计算平衡时NH3的物质的量。的物质的量。(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同写出最简整数比,下同),n(始始)n(平平)=。(4)原混合气体中,)原混合气体中,a b=。(5)达到平衡时,)达到平衡时,N2和和H2的转化率之比,的转化率之比,(N2)(H2)=。(6)平衡混合气体中,)平衡混合气体中,n(N2)n(H2)n(NH3)=。2NH3(g)a=16n平平(NH3)=8mol5 42 31 23 3 2第16页,此课件共16页哦