合成氨適宜條件的選擇 (1)選擇依據(jù):從提高反應(yīng)速率的角度分析.提高反應(yīng)溫度.使用催化劑.適當(dāng)提高氮?dú)浔?從平衡移動(dòng)的角度分析.降低溫度.提高壓強(qiáng)和適時(shí)分離反應(yīng)產(chǎn)物氨,從實(shí)際生產(chǎn)的角度分析.溫度和壓強(qiáng)要與生產(chǎn)實(shí)際相適應(yīng). (2)選擇原則:能加快反應(yīng)速率,提高原料的利用率,提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量,對(duì)設(shè)備條件要求不能太高. (3)合成氨的適宜條件:使用催化劑,適宜的壓強(qiáng):2×107-5×107Pa,適宜的溫度:500℃左右,及時(shí)分離出氨和及時(shí)補(bǔ)充氮?dú)夂蜌錃? (4)合成氨的簡(jiǎn)要流程: 典型例題 [例1]低脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物.發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為: 2NH2+NH2(g)2H3(g)+3H2O(g) H<0 在恒容的密閉容器中.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 A.平衡時(shí).其他條件不變.升高溫度可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 B.平衡時(shí).其他條件不變.增加NH3的濃度.廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小 C.單位時(shí)間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量比為1∶2時(shí).反應(yīng)達(dá)到平衡 D.其他條件不變.使用高效催化劑.廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大 答案:C 解析:A選項(xiàng).放熱反應(yīng)升溫平衡常數(shù)減小.錯(cuò)誤,增大一個(gè)反應(yīng)物濃度另一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大.B錯(cuò),使用催化劑平衡不移動(dòng).D錯(cuò). [例2]某興趣小組用題27圖裝置探究氨的催化氧化. (1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為 . (2)加熱玻璃管2一段時(shí)間后.擠壓1中打氣球鼓入空氣.觀察到2中物質(zhì)呈紅熱狀態(tài),停止加熱后仍能保持紅熱.該反應(yīng)是 反應(yīng). (3)為保證在裝置4中觀察到紅棕色氣體.裝置3應(yīng)裝入 ,若取消3.在4中僅觀察到大量白煙.原因是 . (4)為實(shí)現(xiàn)氨催化氧化.也可用裝置5替換裝置 ,化合物X為 .Na2O2的作用是 . 答案(15分) (1)4NH3+5O24NO+6H2O (2)放熱 (3)濃H2SO4,生成的NO與O2反應(yīng)生成NO2,NO2與水反應(yīng)生成HNO3.NH3與HNO3反應(yīng)生成了 (4)I; 與HCL反應(yīng)生成氧氣 [解析]本題考查氨的催化氧化.(1)和氧化生成.(2)該反應(yīng)為放熱.故不加熱后仍能保持紅熱狀態(tài).(3)產(chǎn)物中有和.會(huì)被氧化生成.在于空氣中的水蒸氣反應(yīng)生成,而與會(huì)產(chǎn)生白煙.(4)裝置5與1均產(chǎn)生科產(chǎn)生.加熱分解可得和HCL,而HCL與可生成. [例3]科學(xué)家一直致力于研究常溫.常壓下“人工固氮 的新方法.曾有實(shí)驗(yàn)報(bào)道:在常溫.常壓.光照條件下.N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng).生成的主要產(chǎn)物為NH3.進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系.部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表(光照.N2壓力1.0×105 Pa.反應(yīng)時(shí)間3 h): T/K 303 313 323 353 NH3生成量/(10-6 mol) 4.8 5.9 6.0 2.0 相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下: N2(g)+3H2O(l) 2NH3(g)+O2(g) ΔH=+765.2 kJ·mol-1 回答下列問(wèn)題: (1)請(qǐng)畫出上述反應(yīng)在有催化劑與無(wú)催化劑兩種情況下反應(yīng)過(guò)程中體系能量變化示意圖.并進(jìn)行必要標(biāo)注. (2)與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比.該方法中固氮反應(yīng)速率慢.請(qǐng)?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議: . (3)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g).設(shè)在容積為2.0 L的密閉容器中充入 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2012?淄博一模)合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義,下圖是工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)要流程示意圖.

(1)合成氨的原料氣往往混有CO2等雜質(zhì),在進(jìn)入合成塔之前需凈化,凈化的原因是
防止催化劑中毒
防止催化劑中毒

(2)工業(yè)上合成氨選擇的適宜條件是:以鐵為主的催化劑、
400~500℃
400~500℃
、
10~30Mpa
10~30Mpa

(3)沿X路線進(jìn)入合成塔的物質(zhì)是
N2和H2
N2和H2
,這樣設(shè)計(jì)的意義是
未反應(yīng)的氮?dú)夂蜌錃庋h(huán)進(jìn)入合成塔,使氮?dú)夂蜌錃獾玫匠浞掷?/div>
未反應(yīng)的氮?dú)夂蜌錃庋h(huán)進(jìn)入合成塔,使氮?dú)夂蜌錃獾玫匠浞掷?/div>.
(4)目前工業(yè)制硝酸所采用的主要方法是
氨催化氧化法
氨催化氧化法

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已知合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,工業(yè)上選擇的適宜條件為:500℃、鐵作催化劑、2×107~5×107Pa.下列說(shuō)法正確的是( �。�

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下列說(shuō)法正確的是(    )

A.由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可知,若將1 mol N2和3 mol H2混合,在催化劑存在下,于500 ℃時(shí)發(fā)生反應(yīng),能生成2 mol NH3

B.一定溫度下,在一容積不變的容器內(nèi)進(jìn)行合成氨的反應(yīng),一段時(shí)間后,其壓強(qiáng)不再變化,可認(rèn)為已達(dá)到平衡狀態(tài)

C.合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后,縮小容器體積,NH3濃度增大,N2濃度減小

D.選擇合成氨的適宜條件,應(yīng)選擇最低的溫度和最大的壓強(qiáng)

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工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃夂铣砂保篘2+3H22NH3(反應(yīng)放熱),從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩方面看,合成氨的適宜條件一般為壓強(qiáng):20 MPa—50 MPa,溫度:500 ℃左右,催化劑:鐵觸媒。下列有關(guān)合成氨工業(yè)的敘述不正確的是

A.使用鐵觸媒,可使氮?dú)夂蜌錃饣旌蠚怏w之間的反應(yīng)在較低溫度下取得較高的反應(yīng)速率

B.工業(yè)上選擇上述條件下合成氨,可以使氮?dú)馊哭D(zhuǎn)化為氨

C.上述化學(xué)平衡的移動(dòng)受到溫度、反應(yīng)物的濃度、壓強(qiáng)等因素的影響

D.溫度升高,不利于氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率

 

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工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃夂铣砂保篘2+3H22NH3(反應(yīng)放熱),從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩方面看,合成氨的適宜條件一般為壓強(qiáng):20 MPa—50 MPa,溫度:500 ℃左右,催化劑:鐵觸媒。

下列有關(guān)合成氨工業(yè)的敘述不正確的是(    )

A.使用鐵觸媒,可使氮?dú)夂蜌錃饣旌蠚怏w之間的反應(yīng)在較低溫度下取得較高的反應(yīng)速率

B.工業(yè)上選擇上述條件下合成氨,可以使氮?dú)馊哭D(zhuǎn)化為氨

C.上述化學(xué)平衡的移動(dòng)受到溫度、反應(yīng)物的濃度、壓強(qiáng)等因素的影響

D.溫度升高,不利于提高反應(yīng)速率

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