合成氨工业联系(含答案)

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合成氨的工业用途

合成氨的工业用途
合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于工业领域。

以下是合成氨
的详细用途：
1. 生产化肥：合成氨是制造氮肥的关键原料，通过将合成气（由天然气、煤等化石燃料制得）经过高温高压反应器进行催化反应，生成大
量的氨气体。

这些氨气体可以进一步转化为尿素、硝酸铵等常见的肥料。

2. 制造工业品：合成氨也可以用于生产其他工业品，如塑料、纤维素、染料等。

其中，尼龙材料就是通过将合成氨与苯二酸和己内酰胺进行
反应而制得。

3. 金属处理：在金属加工过程中，需要对金属表面进行清洗和去污。

此时可以使用含有合成氨的溶液来清洗金属表面，以达到更好的处理
效果。

4. 化学分析：在分析化学中，需要对样品进行提取和分离。

此时可以
使用含有合成氨的溶液来提取目标物质，并进行后续分析。

5. 电子产品制造：在电子产品制造过程中，需要对半导体材料进行掺
杂处理。

此时可以使用含有合成氨的气体来进行掺杂，以改变半导体的电性质。

总之，合成氨在工业领域中具有广泛的应用，是许多产品制造过程中不可或缺的化学原料。

工业合成氨资料讲解

1. 合成氨工业(1)简要流程(2)原料气的制取N2：将空气液化、蒸发分离出N2或将空气中的O2与碳作用生成CO2，除去CO2后得N2。

H2：用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气)在高温下制取。

用煤和水制H2的主要反应为：(3)制得的H2、N2需净化、除杂质，再用压缩机制高压。

(4)氨的合成：在适宜条件下，在合成塔中进行。

(5)氨的分离：经冷凝使氨液化，将氨分离出来，提高原料的利用率，并将没有完全反应的N2和H2循坏送入合成塔，使之充分利用。

2.合成氨条件的选择(1)合成氨反应的特点：合成氨反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应：(2)合成氨生产的要求：合成氨工业要求：○1反应要有较大的反应速率；○2要最大限度的提高平衡混合物中氨气的含量。

(3)合成氨条件选择的依据:运用化学反应速率和化学平衡原理的有关知识，同时考虑合成氨生产中的动力、材料、设备等因素来选择合成氨的适宜生产条件。

反应条件对化学反应速率的影响对平衡混合物中NH3的含量的影响合成氨条件的选择增大压强有利于增大化学反应速率有利于提高平衡混合物中NH3的产量压强增大，有利于氨的合成，但需要的动力大，对材料、设备等的要求高，因此，工业上一般采用20MPa—50MPa的压强升高温度有利于增大化学反应速率不利于提高平衡混合物中NH3的产量温度升高，化学反应速率增大，但不利于提高平衡混合物中NH3的含量，因此合成氨时温度要适宜，工业上一般采用500℃左右的温度(因该温度时，催化剂的活性最强)使用催化剂有利于增大化学反应速率没有影响催化剂的使用不能使平衡发生移动，但能缩短反应达到平衡的时间，工业上一般选用铁触媒作催化剂，使反应在尽可能低的温度下进行。

○1温度：500℃左右○2压强：20MPa—50MPa ○3催化剂：铁触媒除此之外，还应及时将生成的氨分离出来，并不断地补充原料气，以有利合成氨反应。

(6)合成氨生产示意图3.解化学平衡题的几种思维方式(1)平衡模式思维法(三段思维法)化学平衡计算中，依据化学方程式列出“起始”“变化”“平衡”时三段各物质的量(或体积、或浓度)，然后根据已知条件建立代数式等式而进行解题的一种方法。

高中化学人教版选修二练习：合成氨的基本生产过程和合成氨工业的发展含解析

课时训练4合成氨的基本生产过程和合成氨工业的发展基础夯实1.合成氨工业上采用循环操作主要是因为()A.加快反应速率B.能提高NH3的平衡浓度C.降低NH3的沸点D.提高N2和H2的利用率解析：从合成塔中出来的气体中NH3仅约占15%,产率太低,还有大量的N2、H2,为了提高N2和H2的利用率,合成氨工业上采用了循环操作。

答案：D2.下面是合成氨的简要流程示意图,沿x路线回去的是()A.N2和H2B.催化剂C.N2D.H2解析：因合成氨为可逆反应,从合成塔出来的混合气体中含有大量的N2、H2,为提高原料的利用率,将分离出氨气后的氮气、氢气再输送到压缩机,循环利用。

答案：A3.下列关于制备N2、H2的说法正确的是()A.从空气中获得N2的方法是物理变化B.从空气中获得N2的方法是化学变化C.碳与水蒸气制取H2和CO的反应是吸热反应D.电解H2O制取H2和O2的反应是一个可逆反应解析：从空气中获得N2可以采用物理方法,也可以采用化学方法,A、B错;电解水制取H2和O2,H2与O2在点燃条件下又能生成水,二者的反应条件不同,不是可逆反应。

答案：C4.工业上用氢气和氮气合成氨,氢气的主要来源是()A.水和燃料B.电解水C.锌和稀硫酸D.液化空气解析：电解水需消耗大量的电能;Zn和H2SO4制H2造价太高;液化空气得不到H2。

答案：A5.为了进一步提高合成氨的生产效率,科研中具有开发价值的是()A.研制高温下活性较大的催化剂B.寻求NH3的新来源C.研制低温下活性较大的催化剂D.研制耐高温高压的新型材料建造合成塔解析：合成氨的反应是放热反应,降低温度有利于提高合成氨的生产效率。

答案：C6.实验室合成氨装置如右图所示,则以下说法中错误的是()A.装置甲的作用之一是干燥B.装置甲的作用是化合C.乙处导出的气体是N2、H2、NH3D.检验产物可用湿润的红色石蕊试纸或浓盐酸等解析：装置甲的作用有三点:①干燥气体;②观察气体逸出速率便于控制反应物间的比例;③使气体混合均匀。

工业合成氨知识点总结

工业合成氨知识点总结一、引言合成氨是一种重要的化工原料，广泛用于化肥、塑料、药品和其他化工产品的生产中。

而工业合成氨主要是通过哈伯-玻斯曼过程进行生产。

在这个过程中，氮气和氢气以高压、高温和催化剂的作用下，发生反应，生成氨气。

因此，工业合成氨的生产涉及了高压、高温、催化剂和气体分离等方面的工艺技术。

二、合成氨的反应原理工业合成氨的反应过程是氮气和氢气在催化剂的作用下，发生氧化还原反应，生成氨气。

这是一个放热反应，反应方程式为：N₂ + 3H₂ → 2NH₃ + 92.6kJ/mol从反应方程式可以看出，该反应需要大量的氢气，而氮气对反应也起到了催化作用。

在实际生产过程中，合成氨的反应条件一般为300-500°C的温度和100-250atm的压力，同时需要使用铁、钨或镍等金属为催化剂。

三、工业合成氨的生产工艺工业合成氨的生产工艺主要包括氢气制备、氮气制备、合成氨反应和氨气的提取等步骤。

1. 氢气制备氢气是工业合成氨的主要原料之一，通常是通过天然气重整法或电解水法进行制备。

a. 天然气重整法天然气经催化剂重整反应制得合成气，合成气中含有一定比例的氢气。

然后通过甲醇水煤气变换反应得到富含氢气的气体。

b. 电解水法将水分解为氧气和氢气的方法，使用电解槽进行电解水反应，得到纯度高的氢气。

2. 氮气制备氮气是工业合成氨的另一主要原料，一般是从空气中分离得到。

a. 常用的氮气制备方法包括分子筛吸附法、柱塔分离法等。

b. 分子筛吸附法：将空气经过分子筛吸附塔，通过吸附分离得到富含氮气的气体。

c. 柱塔分离法：通过茧状分离塔或塔内吸附塔将空气中的氮气和氧气分离出来。

3. 合成氨反应使用氢气和氮气作为原料，在高压、高温和催化剂（通常是Fe3O4、K₂O、CaO、Al₂O₃或者Ni）的作用下进行反应，得到氨气。

合成氨反应通常分为两个主要阶段：合成氨反应和氨气的提取。

在合成氨反应过程中，氮气和氢气以1:3的比例进入反应器，在压力为100-250bar、温度为300-500°C下进行化学反应。

化学反应条件的优化――――工业合成氨

化学反应条件的优化――――工业合成氨[知识要点]：一、合成氨的化学平衡分析：工业合成氨是可逆反应：N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) 已知298K时△H=－92.2KJ·mol-1△S=－198.2 J·K―1·mol―1可知，该反应在298K时是一个能进行的反应，同时也是气体的物质的量的减反应。

[结论] 因此温度压强将有利于化学平衡向生成的方向移动，在一定的温度、压强下，反应物氮气、氢气的体积比为时，平衡混合物的氨的含量最高。

二、合成氨的反应速率分析：特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物质的浓度关系为v=kC (N2)C1.5(H2)C―1(NH3),可知，合成氨反应的速率与氨气浓度的次方成，在反应过程中，随着氨气的浓度的增大，反应速率会逐渐，因此为保持足够高的反应速率，应适时将从混和气中分离出来。

使用___________可以使合成氨反应的速率提高上万亿倍，此外温度越高，反应速率。

[结论] 有利于提高合成氨反应速率的措施有：①提高反应温度②使用催化剂③适当提高氮氢比④适时分离反应产物氨三、提高合成氨反应的平衡转化率和反应速率的措施四、实际生产中采取的措施：目前，合成氨生产中一般选择作为催化剂。

控制反应温度在左右，根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强，大致可分为（1×107Pa）、（2×107～3×108Pa）、(8.5×107~1×108Pa)三种类型，通常采用氮气与氢气物质的量之比为的投料比。

且氮气氢气循环使用。

目前的工艺条件下，合成氨厂出口气的氨含量一般为。

五、合成氨生产流程合成氨的整个工业生产包括造气、净化、合成氨三大部分氮气来自于空气，将空气，先得液态，气体为造气氢气来自于含氢的天然气，煤、炼油产品，反应可表示为净化目的氨的分离（方法将液化）合成氨氮气、氢气的循环使用反馈练习1、合成氨工业的生产中，应采取的适宜条件是（）A、高温高压B、适宜的温度，高压催化剂C、低温低压D、高温，高压催化剂2、在一定温度和压强下，合成氨反应达到平衡时，下列操作不会使平衡发生移动的是（）A、恒温恒压时充入氨气B、恒温恒容时充入氮气C、恒温恒容时充入氦气D、恒温恒压时充入氦气3、工业合成氨一般采用700K左右的温度，其原因是（）①适当提高氨的合成速率②提高氢气的转化率③提高氨的产率④催化剂在700K时活性最大A、①B、①②C、②③④D、①④4、在合成氨工业中，达到下列目的的变化过程中与平衡移动无关的是（）A、为增加NH3的日厂量，不断将NH3分离出来B、为增加NH3的日产量，使用催化剂C、为增加NH3的日产量而采用1×107Pa～1×108Pa 的压强D、为增加NH3的日产量，采用700K左右的高温5、二氧化氮存在下列平衡：2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应)。

高中化学选择性必修1 第二章化学反应速率与化学平衡第四节-化学反应的调控—工业合成氨含详解答案

化学反应的调控——工业合成氨同步练习（答题时间：40分钟）一、选择题1. 某工业生产中发生反应：2A（g）＋B（g）2M（g）ΔH<0。

下列有关该工业生产的说法正确的是（）A. 工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成B. 若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B以提高A和B的转化率C. 工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高D. 工业生产中常采用催化剂，因为生产中使用催化剂可提高M的日产量2. 对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是（）A. 升高温度，对正反应的反应速率影响更大B. 增大压强，对正反应的反应速率影响更大C. 减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大D. 加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大*3. 对于合成氨反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）ΔH＜0，下列研究结果和图示4. 工业上合成氨一般采用700 K左右的温度，其原因是（）①适当提高氨的合成速率②提高H2的转化率③提高氨的产率④催化剂在700 K时活性最大A. 只有①B. ①②C. ②③④D. ①④5. 利用原料气在合成塔中合成NH3，为提高N2的转化率所采取的措施是（）A. 高温B. 高压C. 使用催化剂D. 增大N2的浓度6. 能够使合成氨反应进行的程度增大的措施是（）A. 升高温度B. 降低压强C. 使用催化剂D. 不断移去NH37. 有关合成氨工业的说法中，正确的是（）A. 增大H2的浓度，可提高H2的转化率B. 由于氨易液化，N2、H2在实际生产中是循环使用，所以总体来说氨的产率很高C. 合成氨工业的反应温度控制在500 ℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动D. 合成氨厂采用的压强是2×107～5×107Pa，因为该压强下铁触媒的活性最大8. 有平衡体系：CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）ΔH<0，为了增加甲醇（CH3OH）的产量，应采取的正确措施是（）A. 高温，高压B. 适宜温度，高压，催化剂C. 低温，低压D. 高温，高压，催化剂*9. 硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法”进行生产。

2021年高二鲁科版化学选修四练习：第2章第4节化学反应条件的优化——工业合成氨版含答案

一、合成氨反响的限度1．合成氨的化学方程式N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) .2．合成氨反响的特点.(1)所有的反响物和生成物都是气态,且该反响为体积减小的反响；(2)气体的物质的量减小的熵减小的反响；(3)该反响的正反响为放热反响.1．合成氨工业生产中 ,为什么采用未转化的合成气循环使用?答案：合成氨反响中,反响物的转化率并不高,如果让N2和H2的混合气体只一次通过合成塔起反响是很不经济的,应将别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 ,使反响物保持一定的浓度,有利于合成氨反响的进行.二、合成氨反响的速率1．速率方程：在特定条件下,合成氨反响的速率与参加反响的物质的浓度的关系式为v ＝kc(N2)c(H2)c－1(NH3) ,由速率方程可知：增大N2或H2的浓度,减小NH3的浓度,都有利于提高合成氨反响的速率.2．温度升温时,k增大,因此升温有利于提高合成氨的速率.3．参加适宜的催化剂能降低合成氨反响的活化能,使合成氨反响的速率提高上万亿倍.三、合成氨的适宜条件1．合成氨反响条件的选择.工业生产中,必须从反响速率和反响限度两个角度选择合成氨的适宜条件,既要考虑尽量增大反响物的转化率充分利用原料,又要选择较快的反响速率,提高单位时间内的产量,同时还要考虑设备的要求和技术条件.2．合成氨的适宜条件.反响条件压强温度催化剂浓度1×107～1×108 Pa 700 K左右铁触媒(1)N2与H2的投料比为1∶(2)使气态NH3变成液态NH3并及时从平衡混合物中别离出去,并及时补充N2和H22．合成氨工业生产中 ,为什么采取700 K左右的温度?答案：在这个温度时,催化剂活性最||大,反响速率也就大,从而可以提高合成NH3的经济效益.活学活用1．以下关于工业合成氨的表达中 ,错误的选项是(B)A．在动力、设备、材料允许的情况下 ,反响尽可能在高压下进行B．温度越高越有利于工业合成氨C．在工业合成氨中 ,N2、H2的循环利用可提高其利用率 ,降低本钱D．及时从反响体系中别离出氨气有利于平衡向正反响方向移动解析：合成氨的反响为放热反响 ,温度越高 ,NH3的产率越低 ,温度太高会影响催化剂的催化效果.2．合成氨反响到达平衡时NH3的体积分数与温度、压强的关系如右图所示,根据此图分析合成氨工业最||有前途的研究方向是(C)A．提高别离技术B．研制耐高温的合成塔C．研制低温催化剂D．探索不用N2和H2合成氨的新途径解析：由题图可知：NH3%随着温度的升高而显著下降 ,故要提高NH3% ,必须降低温度 ,但目前所用催化剂铁触媒活性最||高时的温度为500 ℃ ,故最||有前途的研究方向为研制低温催化剂.1．有关合成氨工业的说法中,正确的选项是(B)A．从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占15% ,所以生产氨的工厂的效率都很低B．由于氨易液化,N2、H2在实际生产中是循环使用,所以总体来说氨的产率很高C．合成氨工业的反响温度控制在500 ℃,目的是使化学平衡向正反响方向移动D．合成氨厂采用的压强是2×107～5×107 Pa ,因为该压强下铁触媒的活性最||大解析：合成氨的反响在适宜的生产条件下到达平衡时 ,原料的转化率并不高 ,但生成的NH3别离出后 ,再将未反响的N2、H2循环利用 ,这样处理后 ,可使生产氨的产率都较高 ,故A项错误 ,B项正确；合成氨工业选择500 ℃左右的温度 ,是综合了多方面的因素确定的 ,因合成氨的反响是放热反响 ,低温才有利于平衡向正反响方向移动 ,故C项错误；无论从反响速率还是化学平衡考虑 ,高压更有利于合成氨 ,但压强太大 ,对设备、动力的要求更高 ,基于此选择了2×107～5×107 Pa的高压 ,催化剂活性最||大时的温度是500 ℃ ,故D 项错误.2．工业合成氨的反响是在500 ℃左右进行的,这主要是因为(D)A．500 ℃时此反响速率最||快B．500 ℃时NH3的平衡浓度最||大C．500 ℃时N2的转化率最||高D．500 ℃时该反响的催化剂活性最||大解析：工业合成氨反响采用500 ℃的温度 ,有三个方面的原因：①有较高的反响速率；②反响物有较大的转化率；③催化剂的活性最||大.3．合成氨时,既要使合成氨的产率增大,又要使反响速率增快,不可采取的方法是(B) A．补充N2B．升高温度C．增大压强D．别离出NH3解析：补充N2、增大压强既能加快反响速率 ,又能促进平衡向生成氨的大向移动；别离出NH3,能使平衡向生成氨的方向移动 ,反响速率是提高的；升高温度能加快反响速率 ,但不利于氨的生成.4．(双选)合成氨工业对国民经济和社会开展具有重要的意义.对于密闭容器中的反响：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ,在673 K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下列图.以下表达正确的选项是(AD )A．A点的正反响速率比B点的大B．C点处反响到达平衡C．D点(t1时刻)和E点(t2时刻)处n(N2)不一样D．其他条件不变,773 K下反响至||t1时刻,n(H2)比上图中D点的值大解析：在AB段可逆反响向正反响方向移动 ,随着反响的进行 ,反响物浓度在减小 ,正反响速率在降低 ,应选项A正确；C点时NH3、H2的物质的量仍在变化 ,未到达化学平衡 ,应选项B不正确；t1时刻和t2时刻都处于同样的化学平衡状态 ,那么n(N2)不变 ,应选项C 不正确；由于正反响是一个放热反响 ,升高温度化学平衡向逆反响方向移动 ,平衡时n(H2)比题图中D点的值要大 ,应选项D正确.5．氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一.传统哈伯法合成氨工艺中相关的反响式为：N2＋3H 22NH3ΔH＜0 .(1)该反响的平衡常数K的表达式为：K＝______；升高温度,K值______(选填 "增大〞"减小〞或 "不变〞) .(2)不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1∶3) .分析表中数据,________(填温度和压强)时H2转化率最||高,实际工业生产不选用该条件的主要原因是________________________________________________________________________ .压强/MPa氮的平衡含量/%10 20 30 60 100温度/℃200300400500600(3)以下关于合成氨说法正确是________(填字母) .A．使用催化剂可以提高氮气的转化率B．寻找常温下的适宜催化剂是未来研究的方向C．由于ΔH＜0、ΔS＞0 ,故合成氨反响一定能自发进行D．增大n(N2)∶n(H2)的比值,有利于提高H2的转化率解析：(1)根据化学方程式可写出平衡常数为K＝c2(NH3)/ [c(N2)·c3(H2)],由于反响放热 ,升高温度平衡向逆反响方向移动 ,那么平衡常数减小.(2)在200 ℃、100 MPa时氨气的含量最||大 ,那么H2转化率最||高 ,但实际工业生产中压强不能太大 ,因压强太高 ,对生产设备要求也高 ,难以实现.(3)催化剂不影响平衡移动 ,故A错误；寻找常温下的适宜催化剂可减少能量的消耗 ,为研究的主要方向 ,故B正确；ΔS＜0 ,需在一定温度4才能进行 ,故C错误；增大n(N2)可提高H2的转化率 ,故D正确.答案：(1)c2(NH3)/ [c(N2)·c3(H2)]减小(2)200 ℃、100 MPa压强太高,对生产设备要求也高,难以实现(3)BD6．CO可用于合成甲醇,反响方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) .CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下列图.该反响的ΔH____0(选填 "＞〞或 "＜〞) .实际生产条件控制在250 ℃、×104 kPa左右,选择此压强的理由是________________ .解析：根据图示 ,当压强相同时 ,降低温度 ,CO的平衡转化率升高 ,说明降温平衡向正反响方向移动 ,因此正反响为放热反响 ,那么ΔH＜0 .答案：<在×104kPa下,CO的平衡转化率已较高,再增大压强,CO的平衡转化率提高不大,而生产本钱增加,得不偿失1．以下有关合成氨的说法中正确的选项是(A)A．降温并加压有利于提高氨在平衡混合物中的百分含量B．升温并加压有利于提高氨在平衡混合物中的百分含量C．通过调控温度和压强,就一定能获得氨在平衡混合物中的百分含量D．通过调控温度、压强、氮气和氢气的分压比,就一定能使氮气和氢气完全转化为氨解析：氮气与氢气合成氨是气体物质的量减小的放热反响 ,降温和加压均能使化学平衡状态向生成氨的反响方向移动；改变反响物的浓度或气态反响物的分压也能改变氨在平衡混合物中的百分含量；无论采取什么措施 ,使可逆反响的反响限度到达100%都是不可能的.2．合成氨所需H2可由煤和水反响制得,其中的一步反响为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)(正反响是放热反响) ,欲提高CO的转化率可采用的方法有：①降低温度；②增大压强；③使用催化剂；④增大CO的浓度；⑤增大水蒸气的浓度；其中正确的组合是(C) A．①②③B．④⑤C．①⑤D．⑤解析：该反响为气体体积不变的反响 ,改变压强只能改变反响速率 ,但不能改变CO的转化率；该反响的正方向为放热反响 ,所以降低温度可使平衡向正反响方向移动 ,提高CO 的转化率；增大反响物的浓度可使另一反响物的转化率提高 ,而本身转化率降低；催化剂只能改变化学反响速率 ,但不能使平衡移动 .3．NO2蒸气易形成N2O4：2NO2(g)N2O4(g)(正反响为放热反响) ,现欲较准确测定NO2的相对分子质量,应采用的反响条件是(A)A．高温低压B．低温高压C．低温低压D．高温高压解析：题目要求准确测定NO2的相对分子质量 ,而NO2(g)易形成N2O4(g),不利于NO2的相对分子质量的测定.故要准确测定NO2的相对分子质量 ,就必须使上述平衡向生成NO2分子的方向移动 ,由于上述正反响是一个体积缩小的放热反响 ,要使平衡向逆反响方向移动 ,那么应采取高温低压的措施才行.4．反响N2 (g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0在某一时间段中反响速率与反响过程的曲线关系如右图所示,那么氨的百分含量最||高的一段时间段是(t1～t6,只改变了温度或压强)(A)A．t0～t1B．t2～t3C．t3～t4D．t5～t6解析：此题考查了对速率-时间图象的分析.化学平衡时v正＝v逆 ,氨的百分含量不变.t1～t2、t4～t5,v逆大于v正 ,平衡向左移动 ,致使氨的百分含量减少 .所以氨的百分含量最||高时是t0～t1 .5．合成氨的温度和压强通常控制在约500 ℃以及2×107～5×107 Pa的范围,且进入合成塔的N2和H2的体积比为1∶3 ,经科学实验测定,在相应条件下,N2和H2反响所得氨的平衡浓度(体积分数)如下表所示,而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15% ,这说明(D)压强2×107 Pa 6×107 Pa温度500 ℃19 .1A.表中所测数据有明显误差B．生产条件控制不当C．氨的分解速率大于预测值D．合成塔中的反响并未到达平衡解析：表中数据为科学实验测定 ,不可能有明显误差；合成氨连续进行 ,不会突然改变生产条件；平衡的浓度问题与速率的大小没有直接关系 ,而到达平衡状态的时间那么取决于反响速率的大小；平衡浓度是该条件下该可逆反响的最||高生成物浓度 ,所以D项正确.6．在合成氨的反响中,N2和H2的初始参加量为110 mL、130 mL ,当到达平衡时,气体的总体积变为220 mL ,那么生成NH3的体积为(B)A．10 mL B．20 mL C．25 mL D．30 mL解析：根据N2＋3H22NH31 32 ΔV＝2110 mL 130 mL V(NH3) ΔV＝110 mL＋130 mL－220 mL＝20 mL缩小2体积也等于生成NH3的体积数 ,即：V(NH3)＝20 mL7．以下事实,不能用勒·夏特列原理解释的是(D)A．反响CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)ΔH<0 ,升高温度可使平衡向逆反响方向移动B．合成NH3的反响,为提高NH3的产率,理论上应采取相对较低的温度C．溴水中存在平衡：Br2＋H2O HBr＋HBrO ,当参加AgNO3溶液后,溶液颜色变浅D．对2HI(g)H2(g)＋I2(g) ,增大平衡体系的压强(压缩体积)可使体系颜色变深解析：此题考查勒·夏特列原理的应用.选项A的反响为放热反响 ,升高温度 ,平衡向逆反响方向移动.选项B合成氨的反响是放热反响 ,理论上采取低温有利于反响向正反响方向进行 ,但需同时考虑温度对反响速率的影响.选项C中参加AgNO3后 ,Ag＋与Br－反响生成AgBr沉淀 ,降低了Br－的浓度 ,平衡向正反响方向移动 ,溶液颜色变浅 ,A、B、C三项均能用勒·夏特列原理解释.选项D因2HI(g)H2(g)＋I2(g) ,化学方程式两边气体分子数相等 ,压缩体积使压强增大 ,平衡不发生移动 ,但由于体积减小 ,各组分的浓度增大 ,故颜色变深.应选D .8．工业上合成氨是在一定条件下进行如下反响：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH ＝－kJ·mol－1 ,其局部工艺流程如以下列图所示：反响体系中各组分的局部性质见下表：气体氮气氢气氨熔点/℃－－－沸点/℃－－－答复以下问题：(1)写出该反响的化学平衡常数表达式：K＝________ .随着温度升高,K值______(选填"增大〞 "减小〞或 "不变〞) .(2)平衡常数K值越大,说明________(填字母) .A．N2的转化率越高B．NH3的产率越大C．原料中N2的含量越高D．化学反响速率越快(3)合成氨反响的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程.即反响后通过把混合气体的温度降低到________使__________别离出来；继续循环的气体是________ .解析：(1)由方程式N2(g)＋3H2 (g)2NH3 (g)不难写出：K＝[NH3]2[N2]·[H2]3 ,根据此反响ΔH<0 ,说明正反响为放热反响 ,升高温度平衡向吸热方向移动 ,即向左移动 ,[NH3]减小 ,[N2]和[H2]增大 ,故K减小.(2)平衡常数K值越大 ,说明[NH3]越大 ,[N2]和[H2]就越小 ,说明反响进行的程度大 ,故N2的转化率就越高 ,NH3的产率就越大(注：产率是指实际产生的NH3与理论产生的NH3的物质的量之比) .(3)根据气体的熔、沸点可知 ,氨气容易液化 ,使其别离可使平衡正向移动 ,剩余N2和H2循环使用 ,以提高产率.答案：(1)[NH3]2[N2]·[H2]3减小(2)A、B(3)－℃氨N2和H29．合成氨反响在工业生产中的大量运用,满足了人口的急剧增长对粮食的需求,也为有机合成提供了足够的原料- -氨.合成氨反响是一个可逆反响：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) .在298 K时：ΔH＝－kJ·mol－1 ,K＝×106(mol·L－1)－2 .(1)从平衡常数来看,反响的限度已经很大,为什么还需要使用催化剂?________________ .(2)试分析实际工业生产中采取700 K左右的温度的原因：________________ .(3)298 K ,×105 Pa ,在10 L密闭容器中充入10 mol氮气、30 mol氢气和20 mol氨气,开始的瞬间,反响向________(选填 "正〞或 "逆〞)方向进行,反响进行5 min后体系能量的变化为________(选填 "吸收〞或 "放出〞) kJ ,容器内压强变为原来的________倍 .(4)从开始至||5 min时,用N2浓度变化表示该反响的平均速率为____________ .解析：(1)对于一个实际工业生产的反响原理 ,既要考虑反响的限度问题 ,也要考虑反响的速率问题 ,使用催化剂主要是为了在不影响限度的情况下加快反响速率 .(2)在该温度下 ,催化剂的活性最||大.(3)依据Q＝[(20 mol/10 L)2]/[(10 mol/10 L)·(30 mol/10 L)3]＝4/27(mol·L－1)－2<K＝×106(mol·L－1)－2 ,反响正向进行 ,放出热量 ,且放出热量的数值为92.2 kJ·mol－1的两倍 ,故5 min时生成的氨气为4 mol ,用三步式表示为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始量(mol)103020转化量(mol)2645 min时(mol)82424故 5 min时气体总物质的量为8＋24＋24＝56(mol) ,容器内压强变为原来的56/60＝14/15 .(4)v(N2)＝(2 mol/10 L)/5 min＝0.04 mol·L－1·min－1答案：(1)使用催化剂主要是为了在不影响限度的情况下加快反响速率,提高单位时间内的产量(2)在该温度下,催化剂的活性最||高,速率较大,反响的限度虽然有所降低,但综合分析,单位时间内的产量还是最||理想的(3)正放出14/15(4) mol·L－1·min－1 10．工业上生产硫酸时,利用催化氧化反响将SO2转化为SO3是一个关键步骤.压强及(1)SO2的氧化是放热反响,如何利用表中数据推断此结论?________ .(2)在400～500 ℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是________ .(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率?________(选填 "是〞或 "否〞) ,是否可以增大该反响所放出的热量?________(选填 "是〞或 "否〞) .(4)为提高SO3吸收率,实际生产中用________吸收SO3 .(5)：2SO3(g) ＋O2 (g) = = =2SO3 (g)ΔH＝－kJ·mol－1 ,计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量.(1)压强一定时,温度升高,SO2转化率下降,说明升温有利于逆反响进行,所以正反响为放热反响(2)增大压强对提高SO2转化率无显著影响,反而会增加生产本钱(3)否否(4)浓硫酸(5)1万吨98%的硫酸含H2SO4的质量为×109 g ,设需要SO3的质量为x ,该反响产生的热量为y ,那么：H2SO4 ～SO3～ΔH98 g 80 g ×kJ×109 g x yx＝错误!＝×109 g＝×103 t ,y＝错误!＝×109 kJ。

工业合成氨

是放热反应，低温虽然可以提高氨气的产量，但是反应
速率太慢，而温度太高虽能加快反应速率，但却使平衡混合物中氨气的含量降低，因此工业生产一般采用适宜
的温度，既能加快反应速率又能适当维持平衡混合物中氨气的含量，500 ℃左右铁触媒的活性最高，因此此选项不能用平衡移动原理来解释。将生成物氨气液化分离，降低了生成物的浓度，将使平衡向生成氨的方向移动，有利于氨的生成，可以用平衡移动原理来解释。
A.②④⑤⑦
C.①④⑤⑦
B.②③④⑦
D.②③⑤⑥
【解析】选C。本题考查的是从反应速率的角度分析合
成氨的适宜条件，首先高温高压催化剂均可以加快合成
氨的反应速率，关键是加氨还是除氨对反应速率如何影响，可以从合成氨的速率方程式来进行分析，由速率方程v=kc（N2）c1.5（H2）c-1（NH3）可知，速率与氨的浓度的1次方呈反比关系，所以在反应过程中，随着氨气
C.正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向正反应方向
移动 D.正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向逆反应方向移动
【解析】选C。若达到平衡后降低温度，则对正逆反应速率来说均减小，由于此反应是放热反应，所以平衡正向移动，答案选C。
4.（双选）（2010·江苏高考）在温度、容积相同的3
个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒
-92.2 kJ·mol-1，1 mol N2和3 mol H2的能量比2 mol
NH3高92.2 kJ，甲和乙为等效平衡，它们的平衡状态相同，它们的平衡状态是三种气体共存，能量比1 mol N2 和3 mol H2的能量低a kJ，比2 mol NH3能量高b kJ，所以a+b=92.2，B项正确；C项，丙可以看成是两个乙合

工业合成氨化学方程式

工业合成氨化学方程式
工业合成氨的化学方程式：N(g)+3H(g)=2NH(g)（可逆反应）。

工业制氨绝大部分是在高压、高温和催化剂存在下由氮气和氢气合成制得。

氮气主要来源于空气；氢气主要来源于含氢和一氧化碳的合成气（纯氢也来源于水的电解）。

由氮气和氢气组成的混合气即为合成氨原料气。

n2(g)+3h2(g)=2nh3(g)
1、生产能力和产量合成氨就是化学工业中产量非常大的化工产品合成氨工业，年，世界合成氨的生产能力为mt氨,但因原料供应、市场需求的变化，合成氨的产量并不等于生产能力必须高。

合成氨产量以俄罗斯、中国、美国、印度等十国最低，占到世界总产量的.一半以上。

2、消费和用途。

合成氨主要消费部门为化肥工业，用于其他领域的（主要是高分子化工、火炸药工业等）非化肥用氨，统称为工业用氨。

3、原料。

合成氨主要原料存有天然气、石脑油、重质油和煤等。

年，世界以天然气制氨的比例约占到71%,苏联为92.2%、美国为96%、荷兰为%；中国仍以煤、焦炭为主要原料制氨,天然气制氨仅占到20%。

70年代原油涨价后，一些使用石脑油为原料的合成氨老厂转用天然气，新建厂绝大部分使用天然气并作原料。

4、生产方法。

生产合成氨的方法主要区别在原料气的制造，其中最广泛采用的为蒸汽转化法和部分氧化法。

工业合成氨原理

工业合成氨：1.科学史话：1909年，德国化学家哈伯经过反复研究后发现，在500-600℃、17.5-20.0MPa和锇为催化剂的条件下在实验室制备NH3的含量可以达到6%。

后来，德国工程师博施做出重要贡献，使合成氨的工业化生产终于实现。

两个人都获得诺贝尔奖。

2.原理：N2＋3H2 2NH3 ⊿H < 0（1）从速率角度理论分析：应该高温，高压，并使用催化剂。

从平衡角度分析（转化率问题）：应该高压、低温。

但在实际生产上,温度过低温度就会使反应速度很慢,到达化学平衡的时间就拖延得很长;压强也不可过高,否则对生产设备和操作技术上都会带来一定的困难。

因此在合成氨工业里,反应是在适当的温度和压强,并有催化剂存在的条件下进行的.目前一般采用450~530C的温度,200~320大气压,用还原铁为催化剂,其中加入少量氧化钾(K2O)和氧化铝(Al2O3)等以增强铁的催化作用.（2）可划分成三个阶段:①原料气的净化;②氨的合成;③氨的液化和分离①. 原料气的净化N2：一般可以通过蒸发液态空气的方法制得.H2：通过从水煤气中分离出氢的方法来制得.这样制得的氮气与氢气,常含有CO、CO2、水蒸气等杂质,必须把它们清除掉,否则这些杂质会使合成氨所用的催化剂“中毒”失效或腐蚀设备.这个过程叫做原料的净化.②.氨的合成：氮、氢混和气体先通入热交换器进行预热,然后就在接触室里反应生成氨.由于合成氨是个放热反应,反应时放出的热量足以使以后进入的氮、氢混和气体达到反应所需要的温度,同时接触室也能经常保持450-530°C的温度,所以不需再由外界供给热量。

③.氨的液化和分离：分离氨的方法是根据氨气比氮气和氢气容易液化的性质,把混和气体先通入一个冷却器使氨液化,再通过一个分离器.把液态氨分离出来,然后导入液氨储桶储存.未被液化的氮气和氢气,可以用一个循环压缩机送回到合成塔去.这种使未起反应的物质从反应后的生成物里分离出来,并送回到反应器里去的工艺过程,叫做循环操作过程.HNO2及NaNO2的性质(补充)1．亚硝酸(HNO2)HNO2是弱酸。

合成氨工业和化学计算(精)

思维方法：①转换为等效移动问题；
练习1、在密闭容器中充入1molO2和1molSO2，达
平衡2SO2+O2 2SO3,测得SO3体积分数为 a℅;在温度体积不变时，再充入1molSO2和 1molO2，待又达平衡时，测得SO3体积分数为b℅,则（ B）
A、a＞b B、b＞a C、a＝b D、不确定 2、在密闭容器中充入1molNO2气体，达平衡 2NO2 N2O4，测得NO2转化率为a℅;在温度体积不变时，再充入1molNO2，待又达平衡时，测得NO2转化率为b℅,则（ B） A、a＞b B、b＞a C、a＝b D、不确定
（4）若升温后，A的转化率降低，则正反应
是（放热）反应。
影响化学速率的因素有哪些？
影响化学平衡的因素有哪些？
合成氨反应的特点：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ; ⊿H =-92.4kJ/MOL (1体积) (3体积) (2体积) ① 可逆反应
②正反应气体体积缩小
③正反应是放热反应
高温
CO＋H2
H2O(g) 催化剂
除去CO2
H2
C＋H2O(g) → CO＋H2
CO＋H2O(g) →
催化剂
CO2＋H2
思考：1mol C能制取多少氢气？
工业合成氨简易流程图
除去杂质气体、粉尘等，防止催化剂 “中毒”
N2 和 H2( 循环 )
制取原料气
净化
压缩
合成
冷凝
分离
液氨
(循环操作过程)
1 、化学平衡计算的解题万能钥匙 ——“始、转、平”三段分析法 mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) 起始量 a b 0 0 转化量 x nx/m px/m qx/m 平衡量 a-x b-nx/m px/m qx/m

合成氨工艺考试题库(含答案)

合成氨工艺考试题库（含答案）1、【单选题】《工作场所有毒气体检测报警装置设置规范》,“室外”检测报警点设在有毒气体释放点的()的位置。

（C）A、常年最小风频的下风侧B、夏季主导风向的下风侧C、常年主导风向下风向2、【单选题】《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》,既属可燃气体又属有毒气体()。

（C）A、设可燃气体检(探)测器B、设可燃气体和有毒气体检(探)测器C、设有毒气体检(探)测器3、【单选题】一般情况下,压力表量程为正常压力的()倍。

（A）A、1.5至3.0B、1.5至2.5C、1.5至2.04、【单选题】不属于化工行业污染特点的是()。

（A）A、毒性小B、毒性大C、有刺激性5、【单选题】不属于燃烧的三要素的是()。

（B）A、点火源B、阻燃性物质C、可燃性物质6、【单选题】中央管理的总公司(总厂、集团公司、上市公司)所属单位外的其他生产经营单位中涉及实行()的,其综合应急预案和专项应急预案,按照隶属关系报所在地县级以上地方人民政府安全生产监督管理部门和有关主管部门备案。

（B）A、独立经营B、安全生产许可C、联合经营7、【单选题】企业要建立()制度,每年都要结合本企业特点至少组织一次综合应急演练或专项应急演练;高危行业企业每半年至少组织一次综合或专项应急演练;车间(工段)、班组的应急演练要经常化。

（C）A、应急预案B、应急监控C、应急演练8、【单选题】保护听力而言,对听力不会损失,一般认为每天8小时长期工作在(分贝以下)。

（C）A、100B、90C、809、【单选题】利用安全检查表对生产系统进行评价时,检查表应全部列出将可能导致事故发生的()。

（B）A、人的不安全行为的概率B、不安全因素C、物的不安全状态的频率10、【单选题】化工生产装置内使用的行灯电压不得超过()V。

（B）A、12B、36C、2411、【单选题】单位或者个人违反《中华人民共和国突发事件应对法》,导致突发事件发生或者危害扩大,给他人人身、财产造成损害的,应当依法承担()。

工业合成氨原理

工业合成氨原理
工业合成氨原理是通过哈柏-博仑过程（Haber-Bosch Process）进行的。

该过程是一种催化反应，利用铁催化剂在高温高压条件下促使氮气与氢气发生反应，生成氨气。

具体过程如下：首先，在高压（通常达到150-300 atm）和适
中温度下，将氮气（N2）和氢气（H2）通过催化剂床进行气
相反应。

铁催化剂通常采用铁铝合金或氧化铁，以提高反应速率和产氨率。

在反应中，氮气分子在催化剂表面被活化，将其分解为单个氮原子，并与氢气分子中的氢原子结合形成氨（NH3）分子。

这个过程是一个多步反应，其中包括吸附、解离、反应和解吸附等步骤。

当氢气催化剂与氮气分子接触时，氮分子通过反应进入催化剂表面，并吸附在催化剂活性位点上。

然后，氨气通过反应从活性位点解离，并进入气相中。

由于氢气是催化剂上的限制步骤，因此为了提高氨的产量，需要使用过多的氢气。

此外，还需要控制反应温度和压力，以获得最大的产氨速率和产氨量。

通常，较高的温度和较低的压力可以促进反应速率，但会导致氨的产量减少。

因此，工业合成氨过程需要在温度和压力之间进行平衡。

工业合成氨原理的核心是通过使用催化剂促进氮气和氢气的反应，从而合成氨气。

这个过程对工业发展和农业生产至关重要，因为氨是合成肥料和其他重要化学品的基础原料之一。

合成氨工艺考试资料(含答案)

合成氨工艺考试资料含答案1、【单选题】下列选项不是氮气的氮气的用途的是()。

（C ）A、是一种重要的化工原料B、可以用作焊接金属时的保护气C、可以作为水果的催熟剂2、【单选题】合成系统氮气增加会使系统压差()。

（A ）A、升高B、无影响C、降低3、【单选题】()建立健全应急物资储备保障制度,完善重要应急物资的监管、生产、储备、调拨和紧急配送体系。

（ C ）A、企业B、社会C、国家4、【单选题】下列描述正确的是()。

（B ）A、职业病危害,是指对劳动者可能导致的各种危害B、职业病危害,是指对从事职业活动的劳动者可能导致职业病的各种危害C、职业病危害,是指对劳动者可能导致的特种危害5、【单选题】下列物质种类中燃烧速度最快的是()体。

（A ）A、气B、液C、固6、【单选题】下面属于有机硫的是()。

（B ）A、单质硫B、硫氧化碳C、二氧化硫7、【单选题】不允许含氧化合物进入合成系统,主要原因是()。

（B ）A、防止与氢发生爆炸B、防止与催化剂中的铁反应生成四氧化三铁C、防止与催化剂中氧化亚铁反应生成四氧化三铁8、【单选题】不属于使用劳动防护用品的一般要求是()。

（C ）A、劳动用品的使用必须在其性能范围内,不得超极限使用B、使用前应首先做一次外观检查C、防护用品应定期进行维护保养9、【单选题】从事使用高毒物品作业的用人单位应当至少每()个月对高毒作业场所进行一次职业中毒危害因素检测。

（ B ）A、六B、一C、十二10、【单选题】从事苯、石油液化气等易燃液体作业人员应穿哪种工作服()。

（C ）A、耐腐蚀B、阻燃C、防静电11、【单选题】以下产品中,氨不作为原料的是()。

（A ）A、硫酸B、尿素C、硝酸铵12、【单选题】催化剂是用来改变()。

（C ）A、反应平衡B、反应温度C、反应速度13、【单选题】加强用电安全管理,防止触电的组织措施是()。

（B ）A、采用漏电保护装置B、建立必要而合理的电气安全和用电规程及各项规章制度C、使用安全电压14、【单选题】发生特别重大突发事件,对人民生命财产安全、国家安全、公共安全、环境安全或者社会秩序构成重大威胁,采取有关法律、法规、规章规定的应急处置措施不能消除或者有效控制、减轻其严重社会危害,需要进入()的,由全国人民代表大会常务委员会或者国务院依照宪法和其他有关法律规定的权限和程序决定。

2023年合成氨工艺参考题库加答案

2023年合成氨工艺参考题库含答案（图片大小可自由调整）第1卷一.全能考点(共50题)1.【判断题】导气过快会造成液泛。

2.【判断题】氨冰机漏油是成品液氨油含量超标的重要原因。

3.【单选题】对学校、医院等人员密集场所的建设工程,应当按照()当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工,采取有效措施,增强抗震设防能力。

A、低于B、高于C、等于4.【判断题】禁止用生产设备、管道、构架及生产性构筑物做起重吊装锚点。

5.【单选题】气体燃料是指主要由可燃气体组成的，并且（）的燃料。

A、在常温常压下为气态B、始终是气态C、所有成分均可燃D、A和B6.【单选题】石油化工企业中,无飞火的明火设备,应布置在有散发可燃气体的设备、建筑物的()。

A、主导风向下风头B、主导风向上风头和侧风头C、主导风向下风头和侧风头7.【单选题】进入金属容器(炉、塔、釜、罐等)和特别潮湿、工作场地狭窄的非金属容器内作业照明电压不大于()V。

A、30B、24C、128.【单选题】安全生产监督管理部门在生产经营单位现场检查时,发现现场作业人员有未按照要求佩戴、使用劳动防护用品的情况,应当()。

A、责令立即排除B、依法给予行政拘留9.【单选题】随着甲醇温度的降低,二氧化碳在甲醇中的溶解度()。

A、增大B、减小C、无影响10.【单选题】氧含量高于()%时,会造成氧中毒,长期吸入可能发生眼损害甚至失明。

A、20B、30C、4011.【单选题】为保证燃油锅炉燃烧器喷咀不堵塞,雾化良好，应定期对供油系统上的()进行清洗。

A、加热器B、过滤器C、输油泵12.【单选题】违反《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位拒绝、阻碍负有安全生产监督管理职责的部门依法实施监督检查的，责令改正；拒不改正的，处（）的罚款。

A、二万元以下B、二万元以上二十万元以下C、二万元以上D、十万元以上13.【单选题】衡量可燃性液体火灾危险性大小的主要参数是()。

A、闪点B、沸点C、燃点14.【单选题】作为人体防静电的措施之一的是()。

工业合成氨1

④正反应是放热反应
一、合成氨反应的限度
【交流·研讨】
书P65
合成氨反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
已知298K时: △H= -92.2KJ·mol-1 △S = -198.2J·K-1·mol-1
请根据正反应的焓变和熵变分析298K下合成氨反应能否自发进行？
NH3%
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
335
3.4×1012
167
(700k)
1.升高温度 2.增大压强 3.增大反应物浓度 4.使用催化剂
使用催化剂可使合成氨反应的速率提
高上万亿倍。
5.增大 N2、H2 浓度,将氨及时从混合气体中分离出去
三、合成氨的适宜条件的选择
外界条件
使NH3生产得快速率分析
压强
高压
温度
高温
催化剂
使用
反应物的浓度增大浓度生成物氨的浓度减小浓度
1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6
N2:H2
请利用化学平衡移动的知识分析
什么条件有利于氨的合成．
1、降低温度 2、增大压强 3、氮气和氢气的体积比 1：3
二、合成氨反应的速度
【交流·研讨】 1、你认为可以通过控制那些反应条件来提高合成氨反应的速率？
2、实验研究表明，在特定条件下，合成氨反应的速率与各物质的浓度的关系为:
衡时，测的混合气体中氨气的体积分数为
20. 0%，与反应前的体积相比，反应后气体
体积缩小的百分率是 ( )
A
A 16.7%
B 20.0%
C 80.0%
D 83.3%
2、已知 2SO2(g)+O2(g)

第三章合成氨工业

2、转化过程的分段（1）一段转化
并联的转化反应管 (耐热的高镍铬钢制成 ,其中填充着镍催化剂 ) 辐射段 (高温燃料气体对转化反应管进行辐射传热 )
温度: 800~820oC
主要反应: CH4+H2O=CO+3H2
甲烷含量:9.5%
（2）、二段转化一段转化炉出口气体中CH4仍有8－10％，引入空气进行部分燃烧转化，使残余的甲烷浓度降至0.2-0.5%，同时引入了N2。主要反应： H2+1／2O2＝H2O CO＋1／2O2＝CO2 CH4＋H2O＝CO＋3H2
二、烃类蒸汽转化法反应原理：天然气中约有90%左右的甲烷，在较高的温度及催化剂的存在下与水蒸气作用转化为氢气。 CH4+H2O=CO+3H2 CH4+2H2O=CO2+4H2
为了制备合成氨原料气（氢、氮气），通常使天然气的转化分为两段进行，即顺序地在一段转化炉和二段转化炉中完成转化反应。
原料气经脱硫、变换和脱碳后尚含有少量残余的一氧化碳及二氧化碳，由于它们对氨合成催化剂有较大的毒害，因此，在送往合成工序前，必须作最后的净化处理。使CO与 CO2两者之和少于10X10－6。（1）、铜氨液吸收法 Cu(NH3)2AC+CO+NH3=[Cu(NH3)3CO]AC 2NH3+H2O+CO2=(NH4)2CO3 (NH4)2CO3 +H2O+CO2=2NH4HCO3
(放热）
放出的热供另一部分重油与CO2，H2O（g）反应生成CO、H2。
CnHm＋nCO2＝2nCO＋1/2mH2 CnHm＋nH2O＝nCO＋(1/2m+n)H2
(吸热） (吸热）
一般在缺乏天然气或有重油来源的地区采用这种方法。

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