高三化学 工业合成氨
31工业合成氨
第二章第四节化学反应条件的优化——工业合成氨【双基回顾】一、合成氨反应的限度合成氨反应是在298k时自发进行的热反应，同时也是气体的物质的量减小的熵反应。
因此，温度、压强将有利于化学平衡向生成氨的方向移动。
研究发现：在一定的温度、压强下，反应物氮气、氢气的体积比为时，平衡混合物中氨的含量最高。
二、合成氨反应的速率（1）在反应过程中，随着氨的浓度的__________，反应速率会逐渐________，因此为了保持足够高的反应速率应适时将_________从混合气体中分离出来。
（2）使用________可以使合成氨的反应速率提高上万亿倍。
（3）温度越高，反应速率越________。
三、合成氨的适宜条件在合成氨生产中，达到高转化率与高反应速率所需条件有时是矛盾的。
因此选择条件时应该寻找以的反应速率获得适当的的反应条件。
此外，还应该考虑原料的价格、未转化的合成气的使用、的综合利用等问题。
目前，合成氨生产一般选择做催化剂；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，大致分为低压（1×107Pa）、中压（2×107Pa~3×107Pa），和高压（8.5×107Pa~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。
【考点精练】【考点1】合成氨反应分析【思考】从提高转化率的角度来看，合成氨应该采用什么条件？从提高化学反应速率来看应该采用什么条件？【练习1】合成氨反应的特点是()①可逆②不可逆③正反应放热④正反应吸热⑤正反应气体总体积增大⑥正反应气体总体积缩小A．①③⑤B．②④⑥C．①③⑥D．④⑤⑥【练习2】1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。
下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是()A．①②③B．②④⑤C．①③⑤D．②③④【考点2】合成氨适宜条件的选择【思考】工业上合成氨的适宜条件是什么？【练习1】合成氨工业中，常加热到700 K左右的温度，理由是()①适当提高合成氨的反应速率②提高氢气转化率③提高氨的产率④催化剂在700 K时活性最大A．①B．①②C．②③④D．①④【练习2】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【课堂小测】1.有平衡体系：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0，为了增加甲醇(CH3OH)的产量，应采用的正确措施是()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2.在一定条件下，可逆反应N2+3H22NH3△H＜0达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是（）A．加入催化剂V正、V逆都发生变化，且变化的倍数相等B．加压，V正、V逆都增大，且V正增大的倍数大于V逆增大的倍数C．降温，V正、V逆都减小，且V正减少倍数大于V逆减少倍数D．加入氩气，V正、V逆都增且V正增大倍数大于V逆增大倍数3.在一定温度和压强下，在密闭容器中充入H2、N2、NH3，开始时其物质的量之比为3：1：1，反应达平衡后，H2、N2、NH3的物质的量之比为9：3：4，则此时N2的转化率为（）A．10% B．20% C．15% D．30%4.在密闭容器中进行如下反应已达平衡，N2+3H22NH3△H＜0，其他条件不变时，若将平衡混合物中各物质的浓度都增大到原来的2倍，则下列说法中正确的是（）A．平衡不移动 B.平衡向正方向移动 C.平衡向逆反应方向移动 D.NH3的百分含量增加【课后作业】1.在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混合气体中NH3的体积分数为25%。
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。
化学知识点 工业生产
合成氨合成氨的化学方程式如下：N 2+3H 22NH 3+Q根据化学方程式，从化学反应速率和化学平衡的角度，从以下方面考虑：（1）温度的选择：从化学反应速率的角度考虑，温度越高，反应速率越快。
从化学平衡的角度考虑，合成氨是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，不利于合成氨。
从催化剂角度考虑，目前使用的合成氨有效的催化剂都是铁催化剂，它在450℃～500℃左右时催化能力最强。
综合考虑：合成氨选择的温度在450℃～500℃左右。
（2）压强的选择：从化学反应速率的角度考虑，压强越大，反应速率越快。
从化学平衡的角度考虑，合成氨反应是气体分子数缩小的反应，压强越大，越有利于合成氨的反应，平衡向正反应方向移动。
从设备和动力的角度考虑，压强越大，需要的动力也越大，对材料的强度和设备的制造要求也越高。
综合考虑：合成氨选择的压强在25MPa ～50MPa 。
（3）催化剂的选择：从化学反应速率的角度考虑，加入合适的催化剂，反应速率加快。
从化学平衡的角度考虑，催化剂不会影响化学平衡。
由于N 2与H 2在通常情况下很难反应，因此选择合适的催化剂有利于合成氨工业。
目前，合成氨工业上选择的催化剂较多的是以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。
（4）其他方面：①及时从反映混合物中移走氨（氨比氮气和氢气易液化，由于合成氨压强很大，只要稍微降低温度，氨就成为液体，工业上常将混合气通过水冷凝器，再通过氨分离器将氨分离出来。
）②氮气和氢气循环使用，并不断补充氮气和氢气。
高温高压催化剂合成氨可以分为3个阶段：（1）原料气的制备、净化和压缩：合成氨需要的氮气，取自于空气。
用空气制取氮气，通常有两种方法：一是将空气先液化，然后将其中的氮气气化，再使氮气与其他液体物质分离（氮气沸点低）；二是将空气中的氧气与焦炭作用，生成二氧化碳，再让所得的混合气体通过氨水，就能除去二氧化碳，得到氮气。
而吸收二氧化碳后得到的铵盐可作为产品--化肥进入市场。
工业合成氨公式
工业合成氨公式工业合成氨的化学方程式为：N_2 + 3H_2{高温、高压、催化剂}{===}2NH_3。
一、反应条件。
1. 高温。
- 较高的温度能加快反应速率。
但是温度过高会使平衡向逆反应方向移动（因为合成氨反应是放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热方向移动），所以温度不能过高，工业上一般控制在400 - 500℃左右。
2. 高压。
- 增大压强有利于反应向生成氨的方向进行（根据勒夏特列原理，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，反应前有1体积的氮气和3体积的氢气共4体积气体，反应后生成2体积氨气，反应后气体体积减小）。
但是压强过高对设备要求高，成本增大，工业上一般采用10 - 30MPa的压强。
3. 催化剂。
- 采用铁触媒（以铁为主体的多成分催化剂）作催化剂，可以大大加快反应速率，缩短达到平衡的时间。
二、原料气的制取。
1. 氮气的制取。
- 从空气中分离出氮气。
工业上一般采用先将空气液化，然后根据氮气和氧气沸点的不同进行分离，氮气的沸点为 - 195.8℃，氧气的沸点为 - 183℃。
2. 氢气的制取。
- 通常采用水煤气法，反应方程式为C + H_2O(g){高温}{===}CO + H_2，然后将一氧化碳进一步与水蒸气反应转化为二氧化碳和氢气，反应方程式为CO +H_2O(g){催化剂}{===}CO_2+H_2，最后通过分离除去二氧化碳得到氢气。
三、合成氨的意义。
1. 氨是一种重要的化工原料，可用于生产氮肥（如尿素、铵盐等），提高农作物的产量，对解决全球粮食问题有着重要意义。
2. 氨还可用于生产硝酸等其他化工产品，在化工生产中有着广泛的应用。
高三化学《化学反应条件的优化—工业合成氨》PPT
D、增大CO浓度
3、在合成氨反应中，入口气体体 积比 N2:H2:NH3 为6:18:1，出口 气体体积比为9:27:8，则H2的转 25% 。 化率为________
N2+3H2 2NH3 起始 6 18 1 变化 X 3X 2X 6-X : 1+2X=9:8 X=1.5 1.5×3 H2转化率= 18 ×100%=25%
化学反应 的方向
合成氨反 应能否自 发进行
怎样能促 使化学平 衡向合成 氨方向移 动 怎样能 提高合 成氨反 应速率
化学工艺学
化学反应 的限度
适 宜 的 合 成 氨 条 件
工 艺 流 程
化学反应 的速率
高压对设备材质、 加工制造的要求、温度 的催化剂活性的影响等
合成氨反应的特点：
N2(g)+3H2(g) (1体积) (3体积) 2NH3(g) ⊿H ＝-92.4kJ/mol (2体积)
D )
X2Y4 (g)
B.低温 低压 D.高压 低温
8.对于反应: 2SO2(g)+O2 (g) 下列判断正确的是( BC )
2SO3 (g)
A.2体积SO2和足量O2反应,必定生成2体积SO3 B.其他条件不变,增大压强,平衡向右移动
C.平衡时, SO2消耗速率必定等于O2的生成速率
的两倍
D.平衡时, SO2浓度必定等于O2浓度的两倍.
52.0 64.2 71.0 84.2 92.6 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
6000C
0.05
4.5
9.1
13.8 23.1 31.4
讨论与交流：能否用过量氮气提高氢气转
工业合成氨的化学反应方程式
工业合成氨的化学反应方程式
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。
N2g+3H2g=2NH3g
1、生产能力和产量合成氨是化学工业中产量很大的化工产品合成氨工业，1982年，世界合成氨的生产能力为125Mt氨,但因原料供应、市场需求的变化，合成氨的产量远比生产能力要低。
合成氨产量以俄罗斯、中国、美国、印度等十国最高，占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。
合成氨主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤等。
1981年，世界以天然气制氨的比例约占71%,苏联为92.2%、美国为96%、荷兰为100%；中国仍以煤、焦炭为主要原料制氨,天然气制氨仅占20%。
70年代原油涨价后，一些采用石脑油为原料的合成氨老厂改用天然气，新建厂绝大部分采用天然气作原料。
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。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
氨的工业制法
氨的工业制法
氨的工业制法主要是哈伯法，基本原理是通过氮气和氢气在高温高压和催化剂存在下直接化合而制成氨气。
具体来说，其反应条件一般为高温（450℃左右）、高（20-50 MPa）和铁触媒作催化剂。
氮气主要来源于空气，可以通过空气分离装置制得；氢气则主要来源于含氢和一氧化碳的合成气，也可以通过水的电解得到纯氢。
将氮气和氢气组成的混合气，即合成氨原料气，进行净化处理以去除其中的硫化物、碳氧化物等对催化剂有毒的物质，然后就可以送入合成塔进行氨的合成。
工业制备流程有多种，包括布朗三塔三废锅氨合成圈、伍德两塔两废锅氨合成圈、托普索S-250型氨合成圈和卡萨里轴径向氨合成工艺等。
这些流程在具体的设备结
构、操作条件和催化剂选择等方面可能会有所不同，但基本原理都是利用氮气和氢气的反应来合成氨。
此外，煤（焦炭）也可以作为原料来制备氨，主要通过煤的气化得到含有一氧化碳和氢气的合成气，再经过变换和脱碳等步骤得到纯净的氢气和氮气混合气进行氨的合成。
请注意，以上信息仅供参考，具体的工业制备方法和流程可能因不同的工艺和设备而有所差异。
在实际操作中，还需要考虑原料的获取、设备的选择和维护、催化剂的活性和寿命、能源消耗以及环境保护等多方面因素。
工业制氨方程式
工业制氨方程式
工业制氨是一种重要的化学反应，可以制备用于化肥和其他工业用途的氨气。
以下是工业制氨方程式：
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
在这个方程式中，氮气和氢气反应生成氨气。
这个反应需要高温高压条件，并使用铁催化剂促进反应速率。
此外，工业制氨需要大量能量，因为生成氢气需要燃烧化石燃料。
因此，工业制氨不仅是化学反应的问题，也是能源和环境保护的问题。
工业制氨对于现代人类社会的重要性不言而喻。
氨气不仅用于肥料生产，还用于工业，医疗，农业和日常生活中的多个领域。
与此同时，化肥生产对于全球粮食供应有着至关重要的作用，这使得工业制氨的重要性被广泛认可。
然而，尽管工业制氨的使用广泛，但却具有某些不利的环境和健康影响。
与其他化学反应类似，工业制氨反应也会产生废弃物和二氧化碳等温室气体。
废水和固体废弃物的处理也是一个严重的问题。
此外，在制造过程中，处理废水和固体废弃物也面临很大的挑战。
因此，在工业制氨方程式中，不仅涉及到反应本身，也涉及到环境问题和社会问题。
随着技术的进步和环保要求的加强，未来工业制氨的发展将遇到更多的挑战和机遇。
需要继续研究新的制氨技术，以确保可持续发展。
工业合成氨的基本原理化学
工业合成氨的基本原理化学工业合成氨是指通过工业方法将氮气和氢气反应得到氨气的过程。
这个过程通常采用的是哈伯－博士过程，也被称为氨合成反应，是在高温高压条件下进行的。
以下将详细介绍工业合成氨的基本原理化学。
工业合成氨的基本原理化学是指通过以下两步反应实现氮气和氢气的转化。
第一步反应是氮气的活化，也称为氮气的固氮。
氮气是一种非常稳定的分子，需要足够的能量才能使其发生反应。
在工业合成氨过程中，一般会使用催化剂来提供活化氮气所需的能量。
常用的催化剂是铁或铁合金，如铁铝合金。
这种催化剂在高温高压下具有较高的活性，能够有效地将氮气分子活化。
活化氮气分子中的电子转移到催化剂上，使氮气分子发生断裂。
第二步反应是氮气和氢气的结合生成氨气。
在活化的氮气与氢气接触催化剂的表面时，它们发生氢化反应。
由于催化剂表面上的氢原子数量较多，氢气在催化剂表面上吸附并被活化。
吸附的氢气分子与活化的氮气分子发生反应，生成氨气。
这个反应是一个可逆反应，同时也是一个放热反应。
在工业合成氨过程中，为了获得较高的氨产率，一般会采用多级反应器和循环气体的方法。
在工业合成氨过程中，除了以上两个基本反应外，还存在一些辅助反应。
例如，氮气和氢气的直接反应是一个较为缓慢的过程，需要高温和高压才能使其反应速率达到一定的程度。
为了提高反应速率，一般会加入一些促进剂，如氨催化剂。
这些促进剂可以提高反应的速率和选择性。
此外，工业合成氨还涉及一系列的工艺。
例如，氮气和氢气的混合需要一定的比例和流动速率，以确保反应的稳定性和高效性。
同时，需要精确控制反应的温度和压力，以提供合适的条件促进反应的进行。
此外，反应产生的氨气还需要经过一系列的分离和纯化步骤，以得到纯度较高的氨气。
总结起来，工业合成氨的基本原理化学是通过催化剂活化氮气，然后与氢气进行反应生成氨气。
这个过程需要高温高压条件，并且还涉及一系列的工艺来保证反应的稳定性和高效性。
通过工业合成氨，可以大量生产氨气，满足农业肥料和化工原料等的需求。
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。
高三化学合成氨1
人工固氮技术—合成氨
(二)工业合成氨的反应条件
1）浓度：使用过量的氮气。 2）温度：400～500℃； 3）高压:10MPa~30MPa； 4）催化剂(加快反应速率)：铁
N2(g) + 3H2(g)
高温高压
催化剂Biblioteka 2NH3 (g) (放热)
(三)工业合成氨的原料选择
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来 源于哪里?
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在完整混元修行那么长事间,也没掌握元祖道则,甚至都没哪个头绪.鞠言,怎么可能掌握元祖道则.“哧！”乾坤千叠击剩下の威能,覆盖了枯殇大王.枯殇大王下意识,激发了自身能够催动の防御手段.然而,在半成品元祖道则作为主体构成の道则所催动の乾坤千叠击,其威能已是有质の变化.呐样の 威能,已不是枯殇大王能够抵挡の了.他の防御手段虽然不少,但呐些防御手段形成の护罩,此事却如蛋壳一般被层层碾压爆开.“不！”枯殇大王愤怒の吼叫声传出.他疯狂の挥舞灭绝长枪,想要湮灭乾坤千叠击の威能.然而,来不及了！天庭大王们,王国人员,还有众多の善王,鸦雀无声.他们の眼睛看 着,枯殇大王被鞠言战申の善术覆盖,即将被斩杀！第三一陆零章说の有道理灭绝长枪确实凶残！但凡事都有一个极限,本源道则碰到万道成空刹那灰飞烟灭,可面对元祖道则就不一样了.鞠言所掌握の虽然不是全部形态元祖道则,但也是半成品了.能够说,现在の鞠言,已相当于真正の准大王,用半步 大王来形容其实历也能够.所以,鞠言の实历,已是在质上超越了枯殇大王.即便枯殇大王有灭绝长枪,也承受不了元祖道则作为根骨构建出来の乾坤千叠击.不是万道成空不强,而是枯殇大王在鞠言面前太弱了.如果鞠言没有掌握半成品の元祖道则,那今天鞠言怕是真の要葬身于此了.为了杀鞠言,枯殇 大王也准备许久,所以鞠言想要从呐里逃走,难度必定比当初永恒先生逃走大多了,也能够说没哪个希望逃离此地.“不！”“鞠言,俺们得谈一谈……”枯殇大王急切の声音传出.现在,他想与鞠言谈一谈了.鞠言嘴角抿了抿,根本就没有理会枯殇大王の意思.枯殇大王の声音越来越微弱,片刻后,当乾 坤千叠击の能量消散之后,枯殇大王已经变成了一具尸体.乾坤千叠击の威能,竟是没能将枯殇大王の身体化为齑粉.鞠言の目光落在灭绝长枪之上,他知道,正是由于灭绝长枪の存在,枯殇大王才能留得全尸.乾坤千叠击虽然将枯殇大王の生机湮灭,但并未能毁掉其身体.鞠言身影一个闪烁,到了枯殇大 王の身体近前,将其遗留の资源全部收了起来.如果是其他大王,鞠言可能不会太在乎对方身上の资源.但对枯殇大王,就不一样了,枯殇大王曾在完整混元修行许久,他の身上,必定会有不少鞠言需要の资源.别の先不说,单单呐灭绝长枪,整个混元空间也找不到第二件.枯殇大王,死了！苍耳等天庭大王, 几个王国の人员,还有远端大量の混元善王.他们,良久都没有发出任何の声音.今天,他们在天庭之外所看到の呐一场对战,令他们太过震惊了.枯殇大王,居然被鞠言战申斩杀了！不,不是鞠言战申,是鞠言大王.连永恒先生都被枯殇大王叠创逃走,而枯殇大王却死在鞠言大王手中.很容易就能够得出一 个结论,鞠言大王,是整个混元空间第一强者,没有之一,就是最强.收起了枯殇大王遗留の资源后,鞠言の眼申,冷冷の看向傲擎王国の几个人.当然叠点看の,就是那个秋阳王尪.秋阳王尪看到鞠言大王の目光望过来,顿事如坠冰窟,整个人都颤抖起来.他の脸上,努历の挤出一个比哭还难看の笑容.鞠言 再次闪身,下一刻,便出现在了秋阳王尪面前.“秋阳,有话说吗?”鞠言望着秋阳王尪,语气淡漠.“鞠言大王,你……你一定要听俺解释.”秋阳王尪惊恐の道.“嗯,你说,俺听着呢.”鞠言点点头,似乎是打算给秋阳王尪一个解释の机会.在鞠言大王与枯殇大王交手之前,秋阳王尪可是说了不少侮辱鞠 言大王の话.甚至,在两位大王交手の过程中,秋阳王尪还多次辱骂鞠言大王.苍耳大王等人都看着鞠言,他们都没有说话.那位段韵大王,此事心中の情绪也极其の复杂.他,有逃离此地の冲动.“鞠言大王,俺还有傲擎王国,与你是没有任何仇怨の.方才,俺说了一些难听の话,可那纯粹是枯殇逼迫の.枯 殇の实历,鞠言大王你也知道.虽然他远不如鞠言大王你,但是他想杀俺们呐些混元无上级の善王,那就是弹指之间の事情.”“鞠言大王,俺也是没有其他の办法啊！”“如果俺不那么说,枯殇就要杀俺,就要灭了傲擎王国.俺自身の死倒是无关紧要,可俺不能看着傲擎王国被毁掉啊.”秋阳王尪声音悲 痛,仿佛还真是那么回事.“鞠言大王,你想一想.从你在混元空间崛起以来,俺还有傲擎王国,哪个事候做过危害到你の事情了?从来没有啊！”秋阳王尪一边解释,一边还观察鞠言の表情变化.“那枯殇,太霸道了啊！谁若是不听话,那就是死亡葬身之地.法辰王国の仲零王尪等人,只不过是由于提了一 些建议,就被枯殇关押起来,现在还在天庭の囚牢之中.”“鞠言大王你杀了枯殇,那可是真是做了天大の好事.整个混元の生灵,都会感激鞠言大王你の恩德.”秋阳王尪逐渐の开始拍鞠言马屁.“嗯,你说の有道理.”鞠言看着秋阳王尪,再次の点了点头.秋阳王尪心中顿事一松,看来鞠言呐一关,又算 の度过了.该死の,谁能想到,强大无比の枯殇大王,竟然被鞠言给击杀掉了?早知道,自身就不说那些话了.“死！”鞠言手臂微微一动,道则迅捷运转,申历催动.一股恐怖の历量,顿事镇压向秋阳王尪.秋阳王尪刚刚轻松了一些,根本就没料到鞠言大王会对他出手,他还以为鞠言大王会放过他.待看到鞠 言大王出手,他连忙惊恐の想要抵挡.可是,他の抵挡手段,在鞠言の攻击威能面前,和纸糊の也没哪个两样.“噗！”一声闷响之后,秋阳王尪被鞠言一招斩杀.当然了,就算秋阳王尪有拾足の准备,想要挡住鞠言の一击,似乎也是不可能の事情.双方の差距,实在是太大了.便是天庭大王,怕是都难以挡住 鞠言认真一些の攻击,更别说区区秋阳王尪呐样の混元无上级善王了.秋阳王尪离天庭大王,差距还是挺大の.鞠言击杀秋阳王尪,引得四周の人又是愣申.绝大多数人,在听到那番话后,都以为鞠言大王不会再杀秋阳王尪.鞠言大王,应该是原谅秋阳王尪了.可是心中刚转动呐样の念头,随即就看到秋阳 王尪被鞠言大王一招秒杀了.记住收寄版网址：m,第三一陆零章说の有道理(第一/一页)『加入书签,方便阅读』第三一陆一章哪个操作全场皆懵！苍耳大王等人,都睁目望着鞠言.“鞠言大王,你不是说秋阳王尪说の有道理吗?为何还杀了他?”段韵大王开口,语气很委婉.他倒是想强硬一些质问,但实 在是提不起勇气.“嗯,不能杀?”鞠言似笑非笑看着段韵大王.段韵大王气息一滞,一事间不知该如何回应呐句话.“仲零王尪他们,都被关着了?”鞠言问道.鞠言是问段韵大王の.段韵大王看了看左右の其他大王,也不敢耽搁事间.他说道：“嗯,方烙老祖、仲零王尪和邴克战申,都被枯殇大王关在囚 牢内.囚牢,也是枯殇大王回来后设の.”“看来,枯殇倒是做了一件正确の事情.”鞠言点头,脸上露出笑容.众人听到呐句话,又懵了.枯殇大王设囚牢,关押法辰王国の仲零王尪等人,你说是做了正确の事情?到底是哪个意思?段韵大王,也是费解の看着鞠言.“段韵,你去将方烙老祖、仲零王尪和邴克 战申都放出来.然后,你自身进入囚牢.以后,你就待在那里吧.”鞠言看着段韵大王继续说道.段韵大王倒抽一口凉气.鞠言大王の意思,是想囚禁他段韵大王啊！难怪,方才鞠言大王说枯殇在天庭设囚牢是正确の事情.“鞠言大王,俺做错了哪个?你要囚禁俺?”段韵大王当然不想被囚禁.他回想了一下, 发现自身还真没做哪个过分の事情.先前对鞠言大王,虽然谈不上哪个尊敬,但也没有当面辱骂过鞠言大王.“俺看你不顺眼,所以你就乖乖待在囚牢内.如果你不想待在囚牢内,那俺就只能杀了你.”鞠言云淡风轻の说道.“两条路,你自身选择.”鞠言补充了一句.段韵大王纠结了一会,最后,终究是求 生欲战胜了自尊心.被囚禁起来,怎么看,都好过现在就被鞠言大王击杀.至于反抗,段韵大王连呐样の念头都没有.连枯殇大王都完蛋了,更别说他段韵了.段韵转身,向着不远处の天庭飞去.“见过鞠言大王！”几个王国の人员,都向鞠言躬身见礼.万江
高三化学工业合成氨
练一练：
2、合成氨所需的H2可由煤和水蒸气反应 而制得，其中一步的反应为：
CO(g)+H2O（g） CO2(g)+H2(g)（正反应放 热），下列措施中，能提高CO转化率的 是（ BC ）
① 可逆反应 ②熵减小的反应 ③正反应气体体积缩小 ④正反应是放热反应
不同条件下平衡混合气中氨的含量(体积分数) (原料其中N2和H2的体积比是1:3 )
压 1× 含 强 105 量 温 度 Pa 2000C 15.3 氨 3000C 4000C 5000C 2.2 0.4 0.1 1× 107 Pa 81.5 2× 107 Pa 86.4 3× 107 Pa 89.9 6× 107 Pa 95.4 1× 108 Pa 98.8
• 例1 、能使合成氨反应进行程度增大的 方法是（ ） D • A、升高温度 B 、降低压强 • C、使用催化剂 D 、及时分离出氨 气
• 例2、一定温度下，向一个容积为2升的事先加入 催化剂的真空密闭容器中通入1molN2和3molH2， 3min后测得容器的压强是起始压强的0.9倍，在此 时间内，用H2的量的变化来表示该反应的平均速 率是（ ） C • A、0.2 mol.L-1.min-1 B 、 0.6 mol.L-1.min-1 • C、0.1 mol.L-1.min-1 D、 0.3 mol.L-1.min-1
化学反应条件的优化— 工业合成氨
教学目标 ：
• 了解如何应用化学反应速率和化学平衡原 理分析合成氨的适宜条件 • 了解应用化学反应原理分析化工生产条件 的思路和方法，体验实际生产的选择与理 论分析的差异; • 通过对合成氨适宜条件的分析，认识化学 反应速率和化学平衡的调控在工业生产中 的重要作用。
工业合成氨方法和工艺流程
工业合成氨方法和工艺流程在200MPa的高压和500℃的高温和催化剂作用下，N2+3H2====2NH3,经过压缩冷凝后，将余料在送回反应器进行反应，合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。
世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外，绝大部分是合成的氨。
合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料。
生产方法生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。
①天然气制氨。
天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1％～0.3％（体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。
以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。
②重质油制氨。
重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸气转化法简单，但需要有空气分离装置。
空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮作为氨合成原料外，液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。
③煤（焦炭）制氨。
随着石油化工和天然气化工的发展，以煤（焦炭）为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。
用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料，氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。
硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。
液氨常用作制冷剂。
贮运商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。
此外，为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡，防止因短期事故而停产，需设置液氨库。
液氨库根据容量大小不同，有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。
液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运合成氨是以碳氨为主要原料, 我司可承包的合成氨生成成套项目, 规模有4×104 吨/年, 6×104 吨/年, 10×104 吨/年, 30×104 吨/年, 其产品质量符合中国国家标准.1. 工艺路线：以无烟煤为原料生成合成氨常见过程是:造气-> 半水煤气脱硫-> 压缩机1，2工段-> 变换-> 变换气脱硫->压缩机3段-> 脱硫->压缩机4，5工段-> 铜洗-> 压缩机6段-> 氨合成-> 产品NH3采用甲烷化法脱硫除原料气中CO. CO2 时, 合成氨工艺流程图如下:造气->半水煤气脱硫->压缩机1,2段->变换-> 变换气脱硫-> 压缩机3段->脱碳-> 精脱硫->甲烷化->压缩机4,5,6段->氨合成->产品NH32. 技术指标:(1) 原料煤: 无烟煤: 粒度15-25mm 或25-100mm固定75%蒸汽: 压力0.4MPa, 1-3MPa(2) 产品: 合成氨：氨含量（99.8%）残留物含量（0.2%）3. 消耗定额: ( 以4×104 吨/年计算)(1) 无烟煤( 入炉) : 1,300kg(2) 电: 1,000KWH( 碳化流程), 1,300KWH( 脱碳流程)(3) 循环水: 100M3(4) 占地: 29,000M24. 主要设备:(1) 造气炉(2) 压缩机(3) 铜洗(4) 合成塔。
工业合成氨原理
工业合成氨原理工业合成氨是一种重要的化学反应，它对全球化工行业具有重要的意义。
合成氨是用于制造肥料和其他化学品的基础原料，因此对于农业生产和化工行业都具有重要的意义。
合成氨的制备是通过哈柏-博斯曼过程实现的，这是一种重要的化学工艺过程，本文将对工业合成氨的原理进行介绍。
工业合成氨的原理基于一种叫做哈柏-博斯曼过程的化学反应。
这个过程是在高温高压下进行的，通常使用铁催化剂。
在这个过程中，氮气和氢气通过催化剂反应生成氨气。
具体的反应方程式如下：N2 + 3H2 → 2NH3。
这个反应是一个放热反应，通常在400-500摄氏度和200-300大气压的条件下进行。
铁催化剂可以加速这个反应的进行，同时还可以避免不必要的副反应的发生。
这个反应是一个平衡反应，因此需要在一定的温度和压力下进行，以提高氨气的产率。
工业合成氨的原理还涉及到了氮气和氢气的制备。
氮气通常是通过空分设备从空气中提取得到的，而氢气则是通过蒸汽重整或水电解等方法制备得到的。
这两种气体的制备对于合成氨的生产至关重要，因为反应需要大量的氮气和氢气来进行。
工业合成氨的原理还涉及到了反应条件的控制。
在实际的生产过程中，需要对温度、压力、催化剂的选择和气体流量等因素进行精确的控制，以确保反应的进行和产率的提高。
此外，还需要对反应后的氨气进行分离和纯化，以得到符合工业标准的合成氨产品。
总的来说，工业合成氨的原理是基于哈柏-博斯曼过程的化学反应。
这个过程需要在一定的温度和压力下进行，并且需要精确控制反应条件和气体制备过程。
工业合成氨的原理对于化工行业和农业生产具有重要的意义，因此对于合成氨的生产过程需要深入了解和研究。
希望本文的介绍能够对工业合成氨的原理有所帮助。
工业合成氨方法和工艺流程
工业合成氨方法和工艺流程在200MPa的高压和500℃的高温和催化剂作用下，N2+3H2====2NH3,经过压缩冷凝后，将余料在送回反应器进行反应，合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。
世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外，绝大部分是合成的氨。
合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料。
生产方法生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。
①天然气制氨。
天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1％～0.3％（体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。
以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。
②重质油制氨。
重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸气转化法简单，但需要有空气分离装置。
空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮作为氨合成原料外，液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。
③煤（焦炭）制氨。
随着石油化工和天然气化工的发展，以煤（焦炭）为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。
用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料，氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。
硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。
液氨常用作制冷剂。
贮运商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。
此外，为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡，防止因短期事故而停产，需设置液氨库。
液氨库根据容量大小不同，有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。
液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运合成氨是以碳氨为主要原料, 我司可承包的合成氨生成成套项目, 规模有4×104 吨/年, 6×104 吨/年, 10×104 吨/年, 30×104 吨/年, 其产品质量符合中国国家标准.1. 工艺路线：以无烟煤为原料生成合成氨常见过程是:造气-> 半水煤气脱硫-> 压缩机1，2工段-> 变换-> 变换气脱硫->压缩机3段-> 脱硫->压缩机4，5工段-> 铜洗-> 压缩机6段-> 氨合成-> 产品NH3采用甲烷化法脱硫除原料气中CO. CO2 时, 合成氨工艺流程图如下:造气->半水煤气脱硫->压缩机1,2段->变换-> 变换气脱硫-> 压缩机3段->脱碳-> 精脱硫->甲烷化->压缩机4,5,6段->氨合成->产品NH32. 技术指标:(1) 原料煤: 无烟煤: 粒度15-25mm 或25-100mm固定75%蒸汽: 压力0.4MPa, 1-3MPa(2) 产品: 合成氨：氨含量（99.8%）残留物含量（0.2%）3. 消耗定额: ( 以4×104 吨/年计算)(1) 无烟煤( 入炉) : 1,300kg(2) 电: 1,000KWH( 碳化流程), 1,300KWH( 脱碳流程)(3) 循环水: 100M3(4) 占地: 29,000M24. 主要设备:(1) 造气炉(2) 压缩机(3) 铜洗(4) 合成塔。
工业合成氨方法
工业合成氨方法
工业合成氨的方法主要有两种：哈柏法和奥托法。
哈柏法是利用高温高压下，将氮气和氢气直接反应，在Fe3O4作为催化剂的条件下，生成氨气。
此法过程复杂，需要高温高压条件下的反应，且催化剂需要周期性再生，成本较高。
奥托法是将氮气和氢气分别经过空气预热器和热交换器加热，再进入反应器，在钼铁催化剂作用下，生成氨气。
此法工艺简单，反应条件较温和，但需要大量的氢气和氮气，并且催化剂的寿命有限，需要定期更换。
以上两种方法都是目前工业合成氨的主要方法。
高三化学选择性必修一第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)
思考：如果你是合成氨工厂的工程师，对工业生产 你会考虑哪些问题？
反应的可能性
化学反应的方向
原料的利用率
化学反应的限度
单位时间内产率
化学反应的速率
一. 合成氨反应的方向
工业合成氨的反应为：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) 已知298K时: △H= -92.2 kJ·mol-1
700 K左右(主要考虑催化剂的活性)
压强
根据反应器使用的钢材质量及综合指标来选择 压强，大致分为低压(1×107 Pa)、中压(2×107 ～3×107 Pa)和高压(8.5×107～1×108 Pa)三种
催化剂
四. 合成氨生产的适宜条件
外部条件
实际生产中工业合成氨的适宜条件
浓度 温度
n(N2):n(H2)=1∶2.8的投料比， 及时将气态氨冷却液化分离 N2、H2要循环使用
(3)在合成SO3的过程中，不需要分离出SO3的原因是： SO2的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少 (4)生产中通入过量空气的目的是：提高SO2的转化率
归纳总结
化工生产适宜条件选择的一般原则
条件
原则
温度 浓度
注意温度对催化剂活性的影响
增加易得廉价原料，提高难得高价原料 的转化率，从而降低生产成本
压强
设备承受高温、高压能力等
催化剂
选用合适的催化剂
压强
增大压强
催化剂
不影响
二. 合成氨反应的限度
N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) △H= -92.2 kJ·mol-1 思考：从图像中分析要使平衡混合物中氨的含量最高，
N2、H2的物质的量之比是多少？ 1:3
化学合成氨方程式
化学合成氨方程式
【原创实用版】
目录
1.化学合成氨的概述
2.化学合成氨的方程式
3.化学合成氨的工业应用
4.化学合成氨的发展前景
正文
【1.化学合成氨的概述】
化学合成氨，又称哈伯 - 博世法，是一种通过特定的化学反应将氢气和氮气转化为氨的方法。
这一过程由德国化学家弗里茨·哈伯和卡尔·博世于 1909 年首次成功实现，为世界农业的发展做出了重大贡献。
氨（NH3）是一种重要的基础化学原料，广泛应用于肥料制造、化工生产等领域。
【2.化学合成氨的方程式】
化学合成氨的反应方程式如下：
2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
其中，N2 表示氮气，H2 表示氢气，NH3 表示氨气。
此反应需要在高温（180-210℃）和高压（140-300 大气压）的条件下进行，催化剂通常为铁、铑、钨等。
【3.化学合成氨的工业应用】
化学合成氨在工业上主要用于生产氮肥，如尿素、硝酸铵等，这些肥料对于提高农业产量具有重要意义。
此外，氨气还用于制造化工产品，如硝酸、尿素、聚氨酯、合成纤维等，这些产品在日常生活和工业生产中具有广泛的应用。
【4.化学合成氨的发展前景】
随着全球人口的增长和经济的发展，对粮食和资源的需求不断增加，化学合成氨在农业和工业领域的应用将持续扩大。
未来，化学合成氨的生产技术将继续优化和改进，提高产能和降低能耗，以满足不断增长的需求。
此外，氨气的储存和运输技术也将得到进一步发展，以提高安全性和降低成本。
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11. 9 高三化学晚练工业合成氨
1．下列过程属于人工固氮的是（）
A．分离液态空气制氮气
B．闪电时N2转化为NO
C．合成氨
D．豆科作物根瘤菌将N2转化为NH3
2．NH3是一种重要的工业原料．下列关于合成氨的说法中，不正确的是（）A．工艺涉及催化技术
B．工艺涉及高温高压技术
C．原料之一的氮气来自空气
D．从合成塔出来的气体中，氨的体积分数为100%
3．传统合成氨工业需要采用高温、高压和催化剂．近来美国化学家使用新型铁系催化剂，在常温下合成了氨气．下列说法正确的是（）
A．新型合成氨方法是吸热反应
B．新型合成氨方法可简化生产设备
C．新型催化剂提高了N2和H2的转化率
D．两种方法中该反应的化学平衡常数相同
4．如图是合成氨的简要流程示意图，沿X路线回去的物质是（）
A．N2和H2B．催化剂C．NH3D．H2
5．有关合成氨工业的下列说法中，正确的是（）
A从合成塔出来的混合气体，NH3的含量较小，所以生产氨的工厂的效率都很低B．由于氨可液化分离出来，N2、H2在实际生产中循环使用，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20 MPa～50 MPa，因在该压强下铁触媒的活性最大6．下列工业生产所涉及的化学用语表达不正确是（）
A．工业上制取氯气：MnO2+4HCl Cl2↑+MnCl2+H2O
B．工业上合成氨：N2+3H2 2NH3
C．工业上制取粗硅：SiO2+2C Si+2CO↑
D．工业上生产漂白粉：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
7．下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是（）
A．海水提镁：用电解氯化镁产生的氯气制取盐酸
B．工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度
C．工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜
D．火力发电：在燃煤中加入适量生石灰
8．“低碳”既是时尚，也是环保要求．“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式．下面是几个工厂利用废气、废渣（液）联合生产化肥硫酸铵的工艺：
请回答下列问题：
（1）工艺操作②为：．
（2）工业合成氨的化学方程式为：．
（3）副产品的化学式为．该联合生产工艺中可以循环使用的物质是．
（4）在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是
（5）写出生成“产品”的化学方程式：．
答案：1-7 CDBABAB 6 （1）．过滤(2) N2+3H22NH3，(3) CaO，CO2(4)用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3 。
CaSO4+CO2+2NH3+H2O═CaCO3↓+（NH4）2SO4。