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1、第4节化学反应条件的优化工业合成氨,1认识合成氨的化学原理。2应用化学平衡和化学反应速率的有关知识选择合成氨的条件。3了解合成氨生产的主要流程。4了解工业条件选择的依据和原则。,一、合成氨反应的限度(1)自发性：常温下能自发进行。(2)可逆性：反应为可逆反应。(3)体积变化：正反应是气体体积 的反应。(4)焓变：。,减小,H0,2合成氨反应的限度(1) 温度、压强将有利于化学平衡向生成氨的方向移动。(2)在一定温度、压强下，反应物氮气、氢气的体积比为时平衡混合物中氨的含量最高。,降低,增大,13,开放探究1.合成氨工业生产中，为什么采用N2和H2物质的量之比为12.8的投料比？提示：由于氮气在
2、催化剂上的吸附为总反应中最难发生的步骤，即影响反应速率的关键步骤，当适当提高氮气的比例，即N2和H2物质的量之比为12.8时更能加快合成氨反应的进行。,二、合成氨反应的速率,三、合成氨的适宜条件1合成氨反应条件的选择原则(1)尽量增大反应物的，充分利用原料；(2)选择较快的 ，提高单位时间内的产量；(3)考虑设备和技术条件。,转化率,反应速率,2合成氨反应的适宜条件(1)压强适宜条件理论依据：压强越大，要求动力越大，对材料和设备的制造要求就越高。,(2)温度适宜条件：左右理论依据：该温度下催化剂的活性最高，反应速率比较快，氨的含量也相对较高。(3)催化剂适宜条件：以为主的多成分催化剂，又称 。
3、理论依据：加快反应速率。,700 K,铁触媒,铁,(4)浓度适宜条件：氮气和氢气按分压比混合。理论依据：适当提高氮气的分压，来提高氢气的转化率。(5)其他为了提高原料的，未反应的氮气和氢气。,12.8,利用率,循环使用,开放探究2.合成氨工业生产中，为什么采用未转化的合成气的循环使用？提示：合成氨反应中，如果让N2和H2的混合气体只通过一次合成塔起反应是很不经济的，应将分离液氨后的未转化的合成气进行循环使用，并及时补充N2和H2，使反应物保持一定的浓度，有利于合成氨反应的进行。,1合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义，原合成氨需要20 MPa、700 K，用铁做催化剂，最近美国俄勒冈大
4、学的化学家使用了一种名为transFe(DMeOPrPE)2的催化剂，常温下用N2和H2合成了氨。下列有关说法正确的是()A原合成氨是吸热反应，而新法合成氨为放热反应B新法合成比原合成节约能源，具有很好的发展前景C新法能在常温下进行是因为不需要破坏化学键D加压不利于新法合成氨,答案：B,2从化学反应速率和化学平衡两方面考虑，合成氨应采用的条件是()A低温、高压、催化剂B低温、低压、催化剂C高温、高压、催化剂 D适当温度、低压、催化剂解析：根据合成氨反应的特点、外界条件对反应速率和化学平衡的影响及催化剂的活性进行选择。答案：C,3使一定量的氮气、氢气合成氨，施加催化剂和高压的反应条件，下列叙述中
5、正确的是()A都能提高反应速率，都对化学平衡状态无影响B都对化学平衡状态有影响，都不影响达到平衡状态所用的时间C都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有压强对化学平衡状态有影响D催化剂能缩短达到平衡状态所用的时间，而压强无此作用,解析：催化剂只能提高化学反应速率，缩短反应达到平衡状态所用的时间，不能改变化学平衡状态。对氮气、氢气合成氨的反应来说，加压既能加快化学反应速率，又能使平衡状态向生成氨的反应方向移动。加快了化学反应速率，必然缩短了反应达到平衡所用的时间。答案：C,化工生产选择适宜条件的思路对于某一特定的实际反应，选取适宜的外界条件的基本思路如下：1从可逆性、反应前后气体系数的变化、焓变三个
6、角度分析化学反应的特点。2根据反应特点具体分析外界条件对速率和平衡的影响；从速率和平衡的角度进行综合分析，再充分考虑实际情况，选出适宜的外界条件。,(1)选取适宜的化工生产条件时，要运用反应速率和化学平衡移动原理，同时考虑化工生产中的动力、材料、设备、催化剂等因素的影响，综合选取适宜条件。(2)自然界中，生物固氮酶催化的作用，在常温常压下、将游离的N2转化为化合态氮，因此防生固氮酶催化剂可大大提高N2转化速率和效率。,(1)根据化学理论综合分析，为了使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫，可控制的条件是_ _ _。(2)实际生产中，选定400500 作为操作温度，其原因是_。(3)实际生产中，采用的压
7、强为常压，其原因是_ _ _。(4)在生产中，通入过量空气的目的是_。(5)尾气中有SO2必须回收是为了_。,思路点拨：解答本题注意以下两点：(1)抓住本反应的反应特点。(2)把外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响和实际情况有机结合起来。,从提高反应速率考虑，合成SO3需要加入催化剂和升温，加压；从增大反应物的转化率方面考虑，合成SO3需低温，加压，通入廉价空气；从表中数据和设备材料的要求以及催化剂的活性方面综合考虑，选择最适宜条件。,答案：(1)常压、450 、催化剂(2)在此温度下催化剂的活性最高(3)在常压下SO2的转化率就已经很高了(97.5 %)，若采用高压，平衡能向右移动，但效果
8、并不明显，比起高压设备，得不偿失(4)增大反应物O2的浓度，提高SO2的转化率(5)防止污染环境,解析：该反应的特点是：正反应是一个气体体积缩小的吸热反应。根据化学反应速率要尽量大的原理：需要升高温度、增大压强、使用正催化剂；根据平衡移动原理，也是升高温度、增大压强，才有利于Z的生成。答案：A,1(2011龙岩高二质检)合成氨工业中，常加热到700 K左右的温度，理由是()适当提高合成氨的反应速率提高氢气转化率提高氨的产率催化剂在700 K时活性最大ABC D,解析：温度对合成反应的限度和速率的影响不一致，一般采用700 K左右的温度，主要是因为催化剂在700 K时活性最大。 答案：D,2(2
9、011徐州高二质检)合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下：,关于合成氨工业的说法中不正确的是()A混合气进行循环利用遵循绿色化学思想B合成氨反应须在低温下进行C对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率D使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动答案：B,3不能用化学平衡移动原理说明的事实是()A合成氨在高压下进行是有利的B温度过高对合成氨不利C使用催化剂能使合成氨速率加快D及时分离从合成塔中出来的混合气，有利于合成氨解析：合成氨反应是放热的，气体体积减小的反应，高压、及及分离氨有利于平衡右移；温度升高会使平衡向左移，不利于氨的合成；使用催化剂能
10、加快化学反应速率，但对化学平衡无影响。答案：C,4根据合成氨反应的特点分析，当前最有前途的研究发展方向是()A研制耐高压的合成塔B采用超大规模的工业生产C研制耐低温复合催化剂D探索不用H2和N2合成氨的新途径解析：在其他条件相同的情况下，使用催化剂可以使合成氨反应的速率提高上万亿倍。答案：C,解析：(1)醋酸二氨合铜吸收CO反应为气体体积减小的放热反应，降低温度或增大压强平衡向吸收CO的方向移动，故应采用低温、高压作为生产条件。(2)放出CO的反应应采用高温、低压作为生产条件。答案：(1)低温、高压(2)高温、低压,练考题、验能力、轻巧夺冠,、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总
11、与高尚的人相伴，魅力 94.对一个适度工作的人而言，快乐来自于工作，有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。约翰拉斯金 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了，因为没有时间我们几乎无法做任何事。威廉班 96.人生真正的欢欣，就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己；而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳，只知抱怨世界无法带给你快乐。萧伯纳 97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。JE丁格 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。英国哲学家培根 99.真正的发现之旅不只是为
12、了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。马塞尔普劳斯特 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。罗丹 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。托尔斯泰 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候。叔本华 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。梭罗 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心
13、的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。威廉彭 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。戴尔卡内基 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。约翰罗伯克 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。撒母耳厄尔曼 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。卡雷贝C科尔顿 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力
14、。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。戴尔卡内基 110.每天安静地坐十五分钟倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。艾瑞克佛洛姆 111.你知道何谓沮丧-就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。坎伯 112.伟大这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。布鲁克斯 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。 20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学
15、习游手好闲好。约翰贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。别林斯基2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，
16、心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了?7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。8、真想干总会有办法，不想
17、干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更失败。10、一句简单的问候，是不简单的牵挂;一声平常的祝福，是不平常的感动;条消息送去的是无声的支持与鼓励，愿你永远坚强应对未来，胜利属于你!11、行为胜于言论，对人微笑就是向人表明：我喜欢你，你使我快乐，我喜欢见到你。最值得欣赏的风景，就是自己奋斗的足迹。12、人生从来没有真正的绝境。无论遭受多少艰辛，无论经历多少苦难，只要一个人的心中还怀着一粒
18、信念的种子，那么总有一天，他就能走出困境，让生命重新开花结果。13、当机会呈现在眼前时，若能牢牢掌握，十之八九都可以获得成功，而能克服偶发事件，并且替自己寻找机会的人，更可以百分之百的获得成功。14、相信自己，坚信自己的目标，去承受常人承受不了的磨难与挫折，不断去努力去奋斗，成功最终就会是你的!15、相信你做得到，你一定会做到。不断告诉自己某一件事，即使不是真的，最后也会让自己相信。16、当你感到悲哀痛苦时，最好是去学些什么东西。领悟会使你永远立于不败之地。17、出发，永远是最有意义的事，去做就是了。当一个人真正觉悟的一刻，就是他放弃追寻外在世界的财富，开始追寻他内心世界的真正财富。18、幻想一步成功者突遭失败，会觉得浪费了时间，付出了精力，却认为没有任何收获;在失败面前，懦弱者痛苦迷茫，彷徨畏缩;而强者却坚持不懈，紧追不舍。19、进步和成长的过程总是有许多的困难与坎坷的。有时我们是由于志向不明，没有明确的目的而碌碌无为。但是还有另外一种情况，是由于我们自己的退缩，与自己“亲密”的妥协没有坚持到底的意志，才使得机会逝去，颗粒无收。20、任何人都不可以随随便便的成功，它来自完全的自我约束和坚韧不拔的毅力。永远别放弃自己，哪怕所有人都放弃了你。,
