选修2主题1课题2氨的工业合成 学案 (2)

本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 主题1 空气资源 氨的合成 课题2 氨的工业合成 ［导与学目标］ 1．理解合成氨的主要原理、原料、重要设备和流程 2．掌握应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法 一．合成氨选择的最佳条件 ［情景创设］ 1．氨气在国民经济中有哪些重要用途？ 2．在合成氨工业化生产中，人们都遇到了哪些问题？ ［自主学习］ 阅读教材P6－7，完成下列填空： 氮气与氢气合成氨的反应是一个可逆反应，生成氨的反应是__热、气体总体积_____的反应。N2+3H22NH3 21世纪教育网版权所有 从化学反应速率的角度看，_____都可以使合成氨的化学反应速率增大21cnjy.com 从化学平衡的角度看，反应达平衡时平衡混合气中氨的含量随着温度的升高而_____，随压强的增大而_____。这说明温度、压强对这一反应的化学平衡有影响：_____2-1-c-n-j-y 在实际生产中，我国合成氨厂一般选用的压强在_____之间。 合成氨如果采用较低温度，虽然有利于增大平衡混合气中氨的含量，但温度过低，反应速率太小，要很长时间才能使反应达到平衡状态，这对生产十分不利。加入催化剂是为了_____，然而催化剂需要在一定的温度范围内才能表现出良好的催化活性。目前，合成氨工业普遍使用的是以_____催化剂，这种催化剂又称为铁触媒。铁触媒在_____的活性最大。21 cnjy com ［合作探究］ 合成氨的最佳条件是什么？你选择这样的条件的依据是什么？ 二．获得大量廉价的原料气 ［自主学习］ 阅读课本4~5页，完成下面的填空： 合成氨原料为_____，空气中有充足的_____，故合成氨原料来源的关键是获得大量廉价的___气。21教育名师原创作品 氢气的制取可有以下几条途径： （1）电解水制取氢气 （2）由煤或焦炭来制取氢气 煤或焦炭经加热，炽热的炭与水蒸气发生反应生成氢气： _____ （3）由天然气或重油制取氢气 天然气的主要成分_____，在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳： _____ 由煤或焦炭、天然气制氢气的过程中产生的一氧化碳，在催化剂存在的条件下与水蒸气反应生成氢气和二氧化碳：21 cnjy com _____ 这一过程在工业上称为_____，最后脱去_____，可得到氢气。 ［合作探究］ 对上述几种制氢方法，请评价一下它们的优缺点。你认为哪种方法是最佳选择？ ［基础过关］ 1．对于合成氨的反应来说，使用催化剂和施以高压，下列叙述中正确的是 A．都能提高反应速率，都对化学平衡无影响 B．都对化学平衡有影响，都不影响达到化学平衡所用的时间 C．都能缩短达到化学平衡所用的时间，只有压强对化学平衡状态有影响 D．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而压强无此作用 2．下列变化属于氮的固定的是 A．N2与H2在一定条件下反应生成NH3 B．NO和O2反应生成NO2 C．NH3经催化氧化生成NO D．由NH3制NH4HCO3和（NH4）2SO4 ［能力提升］ 合成氨原料可以由天然气制取。其主要反应为： CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2 （1）1m3（标准状况）CH4按上式完全反应，产生H2 ____ mol。 （2）CH4和O2的反应为2CH4（g）+O2（g）→2CO（g）+4H2（g）。设CH4同时和H2O（g）及O2（g）反应。1m3（标准状况）CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积（标准状况）为_____2·1·c·n·j·y （3）CH4（g）和H2O（g）及富氧空气（O2含量较高，不同富氧空气O2含量不同）混合反应，产物气体的组成如下表： 气体 CO H2 N2 O2 体积（L） 25 60 15 1.5 计算该富氧空气中O2和N2的体积比V（O2）/V（N2） （4）若CH4和H2O（g）及富氧空气混合反应的产物中， V（H2）/V（N2）=3/1（合成氨反应的最佳比），则反应中的 H2O（g）与富氧空气的体积比为何值？ ［信息反馈］ 本节课你学习了什么知识？ 本节课你学会了哪些知识？ 你还有哪些疑难或困惑？ ... ...