湖北 合成氨条件的选择[上学期]

课件22张PPT。NH3 CO(NH3)2NH3 NaHCO3 Na2CO3NH3 NO NO2 HNO3 NH3(液) 工业合成氨生产装置要提高合成氨的生产效益，具体应从哪些方面来考虑？要使氨生成得更快（即提高单位时间里氨的产量） ———化学反应速率问题要使氨生成得更多（即提高平衡混合物里氨的含量） ———化学平衡问题提高合成氨的生产效益一．合成氨反应的特点N2+3H2 2NH3(正反应放热)a、可逆反应 b、正反应放热 c、正反应是气体体积减小的反应。第四节 合成氨条件的选择分组讨论： 分别从加快合成氨的速率、提高平衡混合物中氨的百分含量的角度思考怎样选择合成氨的条件。二．合成氨工业条件的选择高压高压高温加入增加反应物的浓度低温无影响二．合成氨工业条件的选择高压高压20-50MPa高温加入增加反应物的浓度低温无影响催化剂的选择常用的催化剂有含铁和含锇两类 含铁的催化剂原料易得，价格便宜，催化剂活性适中，寿命较长。 含锇的催化剂原料稀少，价格昂贵，催化剂活性最高，寿命很长。 问：你说从合成氨工业生产来看，该选什么样的催化剂来使用？ 温度对催化剂活性的影响 温度对催化剂活性的影响： ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????二．合成氨工业条件的选择高压 高温 加入 增加反应物的浓度 高压 低温 无影响 20-50MPa5000C加入铁触媒二．合成氨工业条件的选择高压 低温 无影响 20-50MPa5000C加入铁触媒及时分离出氨N2，H2循环利用 并及时补充 高压 高温 加入 增加反应物的浓度 (2006年高考题广东卷)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间的变化关系如下图所示，下列说法正确的是A.点a的正反应速率比点b的大 B.点c处反应达到平衡 C.点d (t1时刻)和点e (t2时刻)处n(N2)不一样 D.其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中的d点值要大 研究性学习课题 设想合成氨的发展前景 参考：①生物中植物对氮的需求；②生物固氮的原理和条件；③理想的人工固氮条件。1．化学模拟生物固氮 科学家发现，种豆科植物从来不需要施肥，而结出的大豆蛋白质的含量高，原来豆科植物的根上长着很多的根瘤，每一个根瘤都是一个氮肥厂。人们发现，在土壤中有许多根瘤菌。平时这些根瘤靠一些腐烂的植物过着腐生生活，当土壤中种植豆科植物时根瘤菌便顺着豆科植物的根毛尖端，钻进豆科植物的皮层中，并在皮层中大量繁殖。皮层细胞受到根瘤菌分泌物的刺激，也迅速分裂，把根瘤菌包围在中央，形成一个个小根瘤。这时豆科植物供给根瘤矿物质元素、水、有机物营养物质。而根瘤菌则可利用细胞内固氮酶将空气中游离态的氮还原成NH4+态供豆科植物利用。 长期以来，人们期望着农田中粮食作物能象豆科植物一样有固氮自肥的能力，以减少对化肥的依赖。70年代首先实现了细菌之间的固氮转移，如日本科学家将固氮细菌体内的固氮基因成功地转移到水稻根部的微生物中，通过指导合成固氮酶起到固氮作用。科学家们又设想并正在研究将固氮基因直接转移到植物体内，培养出自己制造氮肥的化合物，此类研究一旦突破，将会对农业产生巨大的影响，因此，现代农业生物固氮已成为极富挑战性的研究课题。合成氨工业是一种固氮，但远不及自然界中的生物固氮效率高，而且耗能多。如何模拟自然生物固氮过程是人类梦寐以求的。 2．超声波固氮氮气在通常状态下十分稳定，难以发生化学反应，但在超声波作用下，可使氮分子中的化学键削弱，从而在较温和的条件下就可发生反应。在室温下用超声波辐射用空气饱和的水后，可以测出处理过的水中含有亚硝酸、硝酸等。如果处理用氮气、氢气和一氧化碳饱和的水溶液，则可以分析出甲醛、氢氰酸等物质，这些实验对人工固氮 ... ...