硫酸工业与合成氨
2024年合成氨市场发展现状
2024年合成氨市场发展现状合成氨是一种重要的化工产品，它被广泛应用于农业、工业和生活领域。
本文将介绍当前合成氨市场的发展现状，包括市场规模、供需情况、主要应用领域和发展趋势等方面。
市场规模合成氨市场规模庞大且不断增长。
根据最新统计数据，全球合成氨市场的市场规模已经超过XX亿美元。
随着农业、工业和生活水平的提高，对合成氨的需求也在不断增加。
尤其是农业领域对合成氨的需求量占比较大。
供需情况目前，合成氨市场供需状况相对平衡。
全球范围内有大量的合成氨生产厂家，同时也有众多的合成氨需求方。
主要的供应国家包括中国、美国、印度、俄罗斯等。
需求方主要集中在农业领域，用于肥料生产和农业作物保护等方面。
此外，工业和生活领域的需求也在逐渐增加。
主要应用领域合成氨主要用途广泛，应用领域主要包括农业、工业和生活：1.农业：合成氨是一种重要的氮肥原料，广泛用于农作物的肥料生产。
通过施用合成氨肥料，可以增加土壤中氮元素的含量，提高农作物的产量和品质。
2.工业：合成氨在工业领域有着广泛的应用。
它可以用于制造各种化工产品，如尿素、硝酸和硫酸等。
此外，合成氨还可以用作工业燃料和催化剂。
3.生活：在生活领域，合成氨主要用于制造清洁剂、洗涤剂和染料等产品。
它还可以用于制造冷却剂和制冷剂。
发展趋势随着全球经济的快速发展和人们对生活质量要求的提高，合成氨市场的发展前景广阔。
未来几年，预计合成氨市场将持续保持增长态势。
以下是一些市场发展的趋势：1.技术进步：随着科技的不断进步，合成氨生产技术将得到进一步改善和创新。
新技术的应用将提高合成氨的生产效率和质量。
2.环保意识增强：人们对环境保护的重视程度不断提高，对有害物质的排放和使用量进行严格限制。
因此，在合成氨生产过程中，将会出现更多的环保技术和设备应用。
3.农业需求增加：随着全球人口的增加和粮食需求的不断上升，对农业肥料的需求也将持续增加。
合成氨作为最重要的农业肥料材料之一，其需求也将随之增加。
合成氨工艺中氨的用途
合成氨工艺中氨的用途合成氨工艺中氨的应用非常广泛。
以下是几个主要的用途：1. 化肥生产：氨是制造氮肥的主要原料，如尿素、硝酸铵和氨水等。
氨能够提供植物所需的氮元素，促进作物生长和增加产量。
因此，合成氨工艺对农业的发展至关重要。
2. 工业用途：氨在工业生产中有着广泛的应用。
它可以作为溶剂和中间体，用于制造染料、涂料、胶粘剂、塑料、橡胶和合成纤维等。
此外，氨还被用于生产化学品和制药工业，如硫酸铵、硫酸、硝酸和乙酰胺等。
3. 清洁能源：氨被视为一种可再生清洁能源的替代品。
它可以作为燃料在内燃机和燃料电池中使用，产生高效且低碳的能量。
由于氨的燃烧仅产生氮气和水，没有二氧化碳的排放，因此被认为是一种环保的能源选择。
4. 金属处理：氨在金属加工和处理过程中有着重要的作用。
它可以用作焊接和铸造工艺中的气体保护剂、脱氧剂和还原剂。
氨气可以有效地减少金属的氧化，并提高金属材料的质量和强度。
5. 冷冻和制冷：氨被广泛应用于冷冻和制冷行业。
由于其低温蒸发和良好的热导性能，氨可以用于制造制冷剂和冷却剂。
它常常与蒸发器、蒸缸和冷凝器等设备结合使用，用于冷冻食品、制冷设备和空调系统。
6. 污水处理：氨在污水处理中起着重要作用。
氨可以在生物处理和气体混凝反应中用作营养物质，促进有益微生物的繁殖和生长，以去除废水中的有机物和有害物质。
7. 硫酸铵生产：合成氨是生产硫酸铵的重要原料。
硫酸铵是一种重要的化肥，也用于工业和农田的土壤改良。
它可以增加土壤的肥力和保水性，并提高作物产量。
总的来说，氨在农业、工业、能源、金属处理、冷冻制冷、污水处理和硫酸铵生产等方面都有着广泛的应用。
氨作为一种重要的化学原料和能源载体，在社会和经济发展中起到了不可或缺的作用，对各个行业的发展都有巨大的推动作用。
第三章 无机化工产品典型生产工艺2-硫酸
一段焙烧温度控制为900℃，炉气含20%SO2，经除尘后与渣 同进入二段焙烧。二段温度为800℃，出二段炉气SO2含量约 10%。
四、热能回收及烧渣利用
1、热能回收
焙烧时放出大量的热，炉气温度850~950℃，
若直接通入净化系统→设备要求高；直接冷却 后净化→浪费能量。
通常设置
废热锅炉来回收热量，或产蒸汽发
2、含水多矿与含水少矿适当配合
3、保证燃烧稳定性，含煤硫铁矿不宜太多 4、有无足够之供应量，并兼顾其成本
10.1.2 硫铁矿制二氧化硫炉气
一、焙烧前矿石原料的预处理
主要有3步：粉碎、配矿、干燥。
◆粉碎◆
一般采用二级粉碎，先用腭式压碎机粗碎，再用辊式 压碎机细碎，要求粒度<4mm.
◆配料◆
聚中心，在除雾器可以将其除去。
As2O3 ，SeO2在气体中的饱和浓度
温度/℃ 50 70 As2O3饱和浓度 /mg/Nm3 0.016 0.310 SeO2 饱和浓度 /mg/Nm3 0.044 0.880
热分解
4FeAsS=4FeS+As4
2FeS2=2FeS+S2
4FeAsS+4FeS2=8 FeS+ As4S4
氧化 As4+3O2=2As2O3 1/2 S2+O2= SO2
As4S4+7 O2=2As2O3+4 SO2 3FeS+5 O2 =Fe3O4+3 SO2
在脱砷焙烧中，关键是只能生成磁性氧化铁，避免Fe2O3。
我国硫酸工业发展现状
硫铁矿为 原料/% 硫磺为原 料/% 冶炼烟气 为原料/% 总产量/万t 世界排名
工业制备氨气方程式(3篇)
第1篇一、引言氨气是一种重要的化工原料，广泛应用于化肥、医药、合成橡胶、合成树脂、合成纤维等领域。
工业制备氨气的方法主要有哈柏-博施法（Haber-Bosch process）和氨分解法等。
本文将详细介绍工业制备氨气的方程式，并对其相关工艺进行分析。
二、工业制备氨气方程式工业制备氨气主要采用哈柏-博施法，其化学反应方程式如下：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ΔH = -92.4 kJ/mol该方程式表示，在高温、高压和催化剂的作用下，氮气与氢气反应生成氨气。
其中，ΔH表示反应的焓变，为负值，说明该反应为放热反应。
三、哈柏-博施法工艺分析1. 原料工业制备氨气的主要原料为氮气和氢气。
氮气可以从空气中分离得到，而氢气则可以从天然气、石油、煤炭等化石燃料中提取。
2. 催化剂哈柏-博施法中，常用的催化剂为铁基催化剂，其中活性最高的为Fe3O4。
催化剂的活性对氨的产率和能耗有重要影响。
3. 反应条件（1）温度：氨合成反应为放热反应，温度越高，反应速率越快。
但过高的温度会导致催化剂活性下降，且能耗增加。
因此，工业生产中，氨合成的最佳温度一般为400-500℃。
（2）压力：压力对氨合成的产率有显著影响。
在较高的压力下，氨的产率较高。
工业生产中，氨合成的最佳压力一般为150-300MPa。
（3）空速：空速是指单位时间内通过反应器的原料气体量。
空速越高，反应时间越短，但氨的产率会降低。
工业生产中，氨合成的最佳空速一般为1000-2000h^-1。
4. 反应器氨合成反应器主要有固定床反应器和流化床反应器两种。
固定床反应器结构简单，操作稳定，但催化剂积炭问题较为严重；流化床反应器具有积炭少、催化剂利用率高等优点，但结构复杂，操作难度较大。
5. 冷却和分离氨合成反应为放热反应，反应热需要及时移除，以保证反应在适宜的温度下进行。
反应热通过冷却器移除，冷却后的气体进入冷凝器，将氨气冷凝分离。
氨气分离后，未反应的氢气和氮气循环返回反应器。
工业合成氨
强为10Mpa时，SO2的转化率为99.3%。
请回答: （1）工业选择450°C的温度。原因是什么？ （2）增大压强对合成SO3是否有利？实际生产中是如何 选择压强的？为什么？
（3）生产中要用到过量的空气，为什么？
N2 +3H2
kf kf kr kr
2NH3
已知常温（298K）时:
ΔH= -92.2kJ· mol-1
能斯特（Nernst）， 德国物理化学家，获
ΔS = -198.2J· K-1· mol-1
1920年诺贝尔化学奖。
探究
N2 +3H2
kf kf kr kr
2NH3
已知常温（2Байду номын сангаас8K）时:
ΔH= -92.2kJ· mol-1
ΔH= -92.2 kJ· mol-1
ΔS = -198.2 J· K-1· mol-1
ΔH－TΔS ＝ -33.1 kJ· mol-1 K(298K) ＝ 4.1×106
哈伯经过重新计算，纠正了能斯特的错 误，指出常温时合成氨反应可以自发进行， 而且平衡常数很大，可以认为进行完全。
究竟是什么原因阻碍了合成氨反应的应用呢？
1. 反应物的转化率。当时硫酸生产中SO2氧化反应几乎 接近于100 %转化率，而哈伯法合成氨的产率只有8 %。 2. 反应速率。哈伯所找到的两种催化剂分别是锇和铀， 价格高昂，而近900K的高温，也大大增加了能耗成本。
任务2
如何提高反应物的平衡转化率？
反 应 特 点
①可逆反应 ②气体体积减小的反应 ③正反应是放热反应
工业合成氨以及氨氧化制硝酸的流程
工业合成氨以及氨氧化制硝酸的流程
工业合成氨和制备硝酸盐是化学工业中重要的反应，是制造氨基化合物，如硝酸盐和硝酸根盐的基本步骤，用于生产化学材料，提供农药、医药、制稿以及肥料的原料。
一、合成氨的方法
（1）氧与氢气混合
氢气和氧气从气对管道引入到合成反应器中，在高温下（450～550℃），在氮气做催化剂和空气保护下，经几何空间催化作用分解反应产生氨气，也叫海德胡斯反应：2H2+ O2＝2H2O+ 2NH3，氨气经生产安全性安装好的管道进入洗涤塔中，去除CO2、H2O、O2等杂质，然后传输至储存槽中。
（2）铵盐激活法
将过氧酸盐和铵盐（如铵钾）溶于水溶液中，在搅拌和加热的条件下反应，将水解水溶液引入反应壁，水分解反应生成氨气催化剂，使水溶液水解成水和氨气，并将氨气通过设备进入储存槽中。
二、制备硝酸的方法
（1）湿法
氨气通过进料管道引入，在碱性条件下，在酸的气态界面上氧化氨液，生成硝酸和氨水，硝酸颗粒上极薄的水膜使其粒径大于2μm以上，最终去除水，得到硝酸盐。
（2）干法
氨气经过洗涤装置去除杂质，直接以气态形式传至硝化反应器中，加入硝酸酸性碱和铁粉，反应后得到硫酸盐，钛酸和氨气等，利用离心分离机分离固液，得到液态硝酸。
之后经过加热蒸发，析硝，最后通过乳化技术制备得硝酸盐干粉，添加过滤剂封装利用。
合成氨的物理性质及生产流程
合成氨的物理性质及生产流程合成氨是一种重要的化学原料，在农业、化工等领域有广泛的应用。
本文将介绍合成氨的物理性质以及其生产流程。
一、合成氨的物理性质合成氨是一种无色气体，具有刺激性气味。
其密度较轻，比空气轻约0.6倍。
合成氨在常温下是可燃的，能与空气形成爆炸性混合物。
其燃烧产物主要是水和氮氧化物。
合成氨具有较高的溶解度，可溶于水、酸和碱。
在水中的溶解度随温度的升高而降低，这是合成氨在冷却过程中易于从气体相转变为液体相的原因之一。
二、合成氨的生产流程合成氨的生产主要是通过哈柏法和奥托法两种方法进行。
1. 哈柏法哈柏法是一种广泛应用的合成氨生产方法。
该方法以氮气和氢气为原料，在高温和高压的条件下，通过催化剂的作用将氮气和氢气进行反应，生成合成氨。
哈柏法的反应条件较为严苛，需要高压和高温。
反应温度通常在400-500摄氏度之间，压力在150-200兆帕左右。
催化剂常用的是铁或铁-铝合金。
2. 奥托法奥托法是另一种常用的合成氨生产方法。
该方法以氨水和空气作为原料，在催化剂的作用下进行反应，生成合成氨。
奥托法的反应条件相对较为温和，不需要高压和高温。
反应温度通常在200-300摄氏度之间，压力在1-2兆帕左右。
催化剂常用的是镍。
无论是哈柏法还是奥托法，合成氨的生产过程都需要控制反应温度、压力和催化剂的使用，以提高反应效率和产量。
三、合成氨的应用合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于农业和化工领域。
在农业领域，合成氨主要用作氮肥的原料。
通过合成氨的生产，可以制备出各种氮肥产品，如尿素、硝酸铵等。
这些氮肥产品能够提供植物所需的氮元素，促进植物的生长和发育。
在化工领域，合成氨用于生产各种化学品，如硝酸、硫酸等。
这些化学品在工业生产中有着广泛的应用，用于制造肥料、塑料、炸药等产品。
总结：合成氨是一种重要的化学原料，具有较高的溶解度和可燃性。
其生产流程主要包括哈柏法和奥托法两种方法，需要控制反应条件和催化剂的使用。
合成氨和硫酸的工业生产发展
剂。
（ ）现 代 工 业 制 硫 酸 多 用 接 触 氧 化 法 ．即将 ４
Ｓ ｚ ２ ｓ 化 剂接 触 氧 化生 成 Ｓ Ｏ 用Ｖ ０ 作催 Ｏ 的方 法 ，此反 应 不采用 高压 而用 常压 ，理 由是
法 缺 点是 点是 点是
— — —
反 应 速率 理 论 ， 计 失 败 的 原 因是 — 估
酸 ，使 用 的方法 是 加热胆 矾 ，将生 成 的气体产 物通 入水 中制得 硫酸 。其 化学 方 程式 为 ： （ ） 欧洲 最 早 制 硫 酸 的 方 法 为 ：加 热 蒸馏 绿 ２ 矾 ，产 物 除硫酸 外 ，还有 一种 红 色固体 生成 。化学 方程式 为
— —
教版在介绍合成氨工业时还有一个特点，那就是不 仅仅介绍了合成氨工业原理、条件 、设备 ，而且要 求学 生认识 到 ：合 成氨条 件 的选择 是 与科学 进步 带
Ｎ ： 空 气 、 水 蒸 气 混 合 ， 形 成 亚 硝 基 硫 酸 Ｏ及 （ Ｏ Ｓ ，化 学方 程 式 为 ： Ｎ Ｈ Ｏ） 氮的氧 化物 ，其 化学方 程 式为 Ｎ Ｏ、Ｎ 作 是 Ｏ 可看
— —
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。
生
【 题 １： （） 自从 １ ９ 年 ，伯 桑 特 确 定 氨 分 问 】 １ ７４
成的亚 硝基硫 酸 可与水 反 应生 成硫 酸 ，并 能释放 出
— —
子 组成 后 ，不 少人 尝 试 用 氮 气 和氢 气 直 接 合 成 氨
气 ，但 十 九 世 纪 以前 均 未 成 功 。根 据 化 学 平 衡 原 理 ，估计 失 败 的原 因是— — 。 （）根 据 化学 ２
。
其 中
书写 化学方 程式 的能 力及 运用 化学 理论 分析 评价 实 际 问题 的能 力 。 上述试题 的答案 分别 为
合成氨的方程式
合成氨的方程式
合成氨的方程式如下:
2NH3 + O2 → 2H2O + N2
这是一个经典的化学反应，称为氨的合成。
在这个反应中，氨气 (NH3) 和氧气 (O2) 反应生成水 (H2O) 和氮气 (N2)。
这个反应是碱性反应，发生在高温高压条件下。
氨的合成是合成氮肥的重要方法之一。
氮肥是农业生产中必需的生产资料，氨的合成可以为植物提供氮源，提高农作物的产量和质量。
此外，氨的合成也是化学工业中重要的反应之一，它涉及到许多其他的化学品的生产，如尿素、硝酸、硫酸等。
拓展:
氨的合成是碱性气体反应的典型例子。
在碱性气体反应中，碱金属或碱土金属的化合物与气体反应生成相应的碱金属或碱土金属离子和氢氧根离子。
在氨的合成反应中，NH3 和 O2 反应生成 H2O 和 N2，同时释放出能量。
氨的合成反应是工业上生产氨的重要方法之一。
其他常见的氨的合成方法包括电解氨、光氯化氨和氨氧化法等。
在氨的合成过程中，需要注意控制反应条件，如温度、压力、催化剂种类和用量等，以获得高效的合成率和优质的氨产品。
高三工业合成题
板块一、硫酸工业一、过程(1).造气4FeS2 +11 O2 ==高温== 2Fe2O3 + 8SO2 沸腾炉粉碎矿石，通过强空气流使矿石处于沸腾状态，增大反应物的接触面积，加快反应速度。
从沸腾炉内导出的炉气，要经过净化的理由是防止催化剂中毒(2).接触氧化2SO2 + O2 ==== 2SO3 接触室该反应放热，可进行热交换(3).三氧化硫的吸收SO3 + O2 === H2SO4 吸收塔三氧化硫的吸收采取逆流的形式，目的是增大其与吸收剂的接触面积三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使其吸收完全二、尾气处理尾气的成分:SO2（少量）、O2、N2 尾气处理要经过两个过程： 一是进行第二次氧化；二是将两次氧化后的气体加以净化 后回收处理。
固硫：CaO+SO2=CaSO3， 2CaSO3+O2=2CaSO4练习： 1．（15分）工业制硫酸生产流程如下图：（1）早期生产用黄铁矿为原料，但现在工厂生产硫酸用硫磺为原料，理由是 （2分）在催化反应室，下列措施中有利于提高SO 2平衡转化率的有 （2分） A ．升高温度 B ．减少压强 C ．不断补充SO 2和空气 D ．及时分离出SO 3（3）在生产中，为提高催化剂效率采取了哪些措施？ （3分） （4）已知2SO 2（g ）+O 2（g ）2SO 3（g ），ΔH ＝－196 kJ·mol －1。
在450℃、常压和钒催化条件下向一密闭容器中充入2molSO 2和1molO 2,充分反应后,放出的热量______(填“<”“>”“=”)196kJ ，理由是____________________________________________________（3分） （5）经检测生产硫酸的原料气成分（体积分数）为SO 27％、O 211％、N 282％。
在500℃，0.1MPa 条件下达到平衡时，各种气体的体积比为V （SO 2）：V （SO 3）：V （O 2）：V （N 2）＝0.46：6.5：7.7：82，则SO 2的利用率为 （3分）(6)在450℃、常压和钒催化条件下，在容积为V L 的容器中加入2n molSO 2和n molO 2，反应达平衡后测得平衡常数为K ，此时O 2的转化率为x 。
氨是怎样合成的
氨是怎样合成的宋星星俗话说:“庄稼一枝花，全靠肥当家。
”在现代合成氨工业开创之前，农民所使用的氮肥主要来自有机物的副产品，比如：人畜粪便、花生粕、豆粕、臭鱼烂虾及动物下水等等。
1809年，位于智利潘帕沙漠的亨伯斯通和圣劳拉硝石矿投入开采，为整个美洲和欧洲的农业发展提供必不可少的天然化肥硝酸钠。
但是，天然硝石的产量毕竟有限，100年后，亨伯斯通和圣劳拉硝石矿的开采接近尾声。
到了19世纪后期，炼焦工业在欧洲各国兴起，人们发现，用炼焦时副产的氨为原料，可以制成硫酸铵，作为氮肥来使用。
这样，廉价的炼焦副产品硫酸铵逐步成为氮肥的另一个来源，但是其产量远远满足不了需要。
当时。
除此之外，还有极少量的氮素来自雷雨放电而形成的氮氧化物。
随着农业生产的发展和地球人口的增加，世界各国迫切需要建立规模巨大的生产氮肥的工业。
1 奥斯特瓦尔德的失误和博施的一鸣惊人新的氮肥从哪里寻找？科学家们想到了空气。
氮气在空气中占了约 79%，但氮的化学性质很不活泼，要直接利用它还是很困难的。
在常温下，只有一种在豆科植物上生长的根瘤菌能将空气中的氮气转化成自身所需要的氮肥。
于是，向空气要氮肥成了科学家们追求的目标。
第一次世界大战前，德国瓜分的殖民地很少，粮食自给自足的压力较大。
和其他欧洲国家的科学家一样，德国的化学家也在想使空气中的氮气同氢气直接反应得到氨，再使它转化成化肥硫酸铵。
但是合成氨并不像使氧气和氢气反应生成水那样简单，著名的化学家李比希也认为那是不可能的。
李比希的结论的确有些悲观，人类进入20世纪后，科学家已经研制出了几种不太实用的空气固氮法。
1902年，科学家弗兰克和卡勒用电炉把碳化钙加热到1000℃后，使它同空气中的氮化合而制成石灰氮，但是，这并不意味着人工合成氮肥的成功，因为碳化钙的生产需要消耗大量电力。
1903年，伯克兰和艾德采用在空气中产生电火花的方法，使空气中的氮与氧化合，生成硝酸，进而生成硝酸钙。
该法的缺点是需要大量电力。
高考化学一轮复习工业合成氨考点精练
工业合成氨一．选择题（共20小题）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NOC．合成氨D．豆科作物根瘤菌将N2转化为NH32．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．下列有关工业生产的叙述正确的是（）A．合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率B．硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量C．电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室D．侯氏制碱法是将氨气和二氧化碳先后通入饱和氯化钠溶液中，制得碳酸氢钠固体，再在高温下灼烧，转化为碳酸钠固体4．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5．符合目前工业生产实际的化工生产原理是（）A．合成氨工业中，由于氨易液化，N2、H2循环使用，所以总体上氨的产率很高B．氯气和氢气混合在光照条件下反应生成氯化氢，用水吸收得到盐酸C．氯碱工业中，电解槽的阳极区产生NaOHD．二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸6．下列有关工业生产的叙述正确的是（）A．合成氨生产过程中将NH3液化分离，会降低反应速率，可提高N2、H2的转化率B．从海水中提镁过程中，电解熔融MgO可制备MgC．电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解固体的质量比阴极析出固体的质量小D．电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室7．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H2 B．催化剂 C． NH3 D． H28．下列有关工业生产的叙述正确的是（）A．合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率，缩短生产周期，故温度越高越好B．硫酸工业中，使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率C．电解精炼铜时，精铜作阴极D．电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室9．下列有关工业生产的叙述正确的是（）A．合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于加快反应速率B．氯碱工业中，使用离子交换膜可防止Cl2和NaOH溶液反应C．硫酸工业中，接触室内安装热交换器，是为了利用沸腾炉中排出的SO2的热量D．硫酸工业中，SO2的催化氧化不采用高压，是因为压强对SO2转化率无影响10．最近美国化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气．下列有关说法正确的是（）A． NH3是电解质B．该合成氨过程不属于氮的固定C．空气、水、太阳能均为可再生资源D．断裂N2中的N≡N键会释放出能量11．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12．下列物质的工业制备原理不正确的是（）A．氨气：N2+3H22NH3B．铝：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑C．氯气：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2OD．硫酸：2SO2+O22SO3，SO3+H2O═H2SO413．下列关于合成氨和联合制纯碱工业生产的叙述中，正确的是（）A．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加大正反应速率，提高N2、H2的转化率B．联合制碱法生产工艺中采用循环操作，其目的是提高食盐的利用率C．从氨合成塔出来的混合气体中NH3只占15%左右，所以生产氨的工厂效率都很低D．联合制碱法中关键的一步是向分离出NaHCO3晶体后的母液中不断地通入CO214．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+H2OB．工业上合成氨：N2+3H2 2NH3C．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+2H2O15．关于工业合成氨的叙述中错误的是（）A．在动力、设备、材料允许的条件下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，降低成本D．及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动16．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．哈伯法合成氨需要在20～50MPa的高压和500℃左右的高温下，并用铁触媒作为催化剂，氨在平衡混合物中的含量仍较少．最近英国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为 trans一Fe（DMeOPrPE）2的新催化剂，在常温下合成氨，反应方程式可表示为N2+3H2⇌2NH3．有关说法正确的是（）A．哈伯法合成氨是吸热反应，新法合成氨是放热反应B．新法合成氨不需要在高温条件下，可节约大量能源，具有发展前景C．新法合成氨能在常温下进行是因为不需要断裂化学键D．新催化剂降低了反应所需要的能量，使平衡正向移动17．下列有关工业生产的叙述正确的是（）A．合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于加快反应速率B．硫酸工业中，接触室内安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量C．氯碱工业中，使用离子交换膜可防止C12和NaOH溶液反应D．电镀工业中，必需将镀件与电源的负极相连18．合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应，合成氨工业的生成流程如下：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．对原料气进行压缩可以增大原料气的转化率C．合成氨反应须在低温下进行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19．工业上利用合成氨实现人工固氮．属于合成氨主要原料的是（）A． NO2 B．空气 C． Na2CO3 D． KNO320．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二．填空题（共5小题）21．“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：．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：．22．以天然气、焦炭、水、空气为初始原料，可以制得若干化工产品：请回答下列问题：（1）合成氨中原料气体N2来源于空气，可采用将空气和两种方法，H2可采用上述反应①，其化学方程式为．对于合成氨N2+3H22NH3△H＜0，其中N2与H2体积比高于1：3的原因是；及时分离NH3的方法是．（3）制取NH4NO3时，NH3的用途有两种，制HNO3的量大于与HNO3反应的量的原因．（4）发生反应⑤的化学方程式为．（5）发生反应③生成C8H18的化学方程式为．23．氨气是中学化学中常见的气体，其用途广泛．（1）实验室制取氨气的化学方程式是．工业上氨气可以由氢气和氮气合成如图1．①该反应的热化学方程式是．②随着温度的升高，该反应的化学平衡常数的变化趋势是．③一定温度下，2L密闭容器中，5mol N2和5mol H2发生反应，达到平衡时，N2的转化率为20%，该温度下反应的平衡常数的数值是（填字母）．④简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法：．（3）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用氨水吸收法处理尾气．①当氨水中所含氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8L SO2时，溶液中的溶质为．②（NH4）2SO3显碱性，用化学平衡原理解释．③NH4HSO3显酸性．用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确的是（填字母）．a．c（NH4+）=2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）b．c（NH4+）＞c（SO32﹣）＞c（H+）=c（OH﹣）c．c（NH4+）+c（H+）=c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣）（4）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理如图2：①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择（填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液．②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是．③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的电极总反应是，正极的电极反应方是．24．实验室合成氨装置如图：试回答：（1）装置甲的作用是：①，②，从丙导出的气体是，（3）乙中发生的反应方程式为，（4）检验产物的简单化学方法是．25．实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气．（1）从图中选择制取氮气的合适装置：（填编号）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用：①②③（3）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能说明反应发生的现象是，乙装置中的CCl4的作用是．（4）反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子有：H+、OH﹣、、．三．解答题（共5小题）26．回答下列问题：（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气．氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是，；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式，．设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称，其中发生的化学反应方程式为．（3）设备B的名称，其中m和n是两个通水口，入水口是（填“m”或“n”）．不宜从相反方向通水的原因．（4）设备C的作用；（5）在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO 的转化超过90%，则起始物中c（H2O）：c（CO）不低于．27．工业合成氨技术是对人类的巨大贡献之一．下面是合成氨的简要流程示意图：（1）设备 I的名称是，沿X路线循环的物质是（填字母）．A．N2和H2 B．催化剂 C．NH3D．N2、H2和NH3合成氨中H2可以由焦炭和水蒸汽反应获得．请写出该反应的化学方程式：．（3）原料气中往往含有H2S、CO、CO2等杂质，必须除去这些杂质的目的是，常用K2CO3溶液除去CO2，其反应的离子方程式为．（4）近年有人将电磁场直接加在氮气和氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较高的产率．电磁场对合成氨反应本质的影响是，该方法的优点是．（4）合成氨工业往往含有大量含氨废水，为了防止对环境造成污染，可以利用电解法将NH3•H2O转化为对环境无污染的加以处理．电解时以石墨做电极，以硝酸作为电解质，则理论上处理1molNH3•H2O，电路中转移电子mol，阳极的电极反应式为．28．氨在工业上有很多重要应用，合成氨的流程示意图如下：回答下列问题：（1）设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称，其中发生的化学反应方程式为；原料氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式：；设备B的名称，其中m和n是两个通水口，入水口是（填“m”或“n”）．不宜从相反方向通水的原因；（3）设备C的作用是．29．氨气是工农业生产中重要的产品，合成氨并综合利用的某些过程如图所示：（1）原料气中的氢气来源于水和碳氢化合物．请写出甲烷和水在催化剂和高温条件下反应的方程式：．在工业生产中，设备A的名称为，A中发生的化学反应方程式是．（3）上述生产中向母液通入氨气同时加入，可促进副产品氯化铵的析出．长期使用氯化铵会造成土壤酸化，尿素适用于各种土壤，在土壤中尿素发生水解，其水解的化学方程式是．（4）纯碱在生产生活中有广泛的应用，请写出任意两种用途：．（5）图中所示工业制法获得的纯碱中常含有NaCl杂质，用下述方法可以测定样品中NaCl的质量分数．样品m溶解沉淀固体n克①检验沉淀是否洗涤干净的方法是．②样品中NaCl的质量分数的数学表达式为．30．合成氨工业、硫酸工业的生产工艺流程大致为：合成塔和接触室中的反应分别为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=0；2SO2（g）+O2（g）⇌2SO2（g）△H=0．（1）写出流程中设备的名称：B ，X ．进入合成塔和接触室中的气体都要进行热处理，最理想的热处理方法是．（3）采用循环操作可提高原料的利用率，下列生产中，采用循环操作的是（填序号）．①硫酸工业②合成氨工业③硝酸工业（4）工业上常用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用稀硫酸或水的原因是．（5）工业生产中常用氨﹣﹣酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的．硫酸工业尾气中的SO2经处理可以得到一种化肥，该肥料的化学式是．（6）根据化学平衡移动原理，下列条件或措施合理的是（填序号）．①合成氨工业在高压下进行②合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂③及时将氨液化而分离④硫酸工业中，净化后的炉气中要有过量空气⑤合成氨工业和硫酸工业都采用适宜的温度．工业合成氨参考答案一．选择题（共20小题）1．C 2．D 3．D 4．B 5．A 6．AC 7．A 8．C 9．B 10．C 11．B 12．C 13．B 14．A 15．B 16．B 17．CD 18．C 19．B 20．B二．填空题（共5小题）21．过滤N2+3H22NH3CaOCO2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NH3CaSO4+CO2+2NH3+H2O═CaCO3↓+（NH4）2SO422．深冷分离氧燃烧CH4+2H2O CO2+4H2制H2的成本高于制N2，为了提高H2的转化率，可以提高N2的加入量冷却使NH3液化NH3转化为HNO3的过程中，发生3NO2+H2O═2HNO3+NO及各步反应有损失，用于制HNO3的NH3量应较大CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O8CO+17H2C8H18+8H2O 23．2NH4Cl+Ca（OH）22NH3↑+CaCl2+2H2ON2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）H=-93.36 kJ/mol减小0.5将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露．（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露（NH4）2SO3和NH4HSO3NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-，SO32-水解程度大于NH4+的水解程度使溶液中c（OH-）＞ c（H+），溶液呈碱性ab碱性CO2 4NH3+3O2═2N2+6H2OO2+4e-+2H2O=4OH-24．干燥气体使N2和H2充分混合（或观察气泡以调节氢气、氮气流速）NH3、N2、H2N2+2H22NH3用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近丙的导管口，有白烟生成，说明有NH3生成（或能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色也说明有氨气生成）25．a干燥气体控制氢气和氮气的流速混合气体出现红棕色气体防止倒吸NH4+NO3-三．解答题（共5小题）26．液化、分馏与碳反应后除去CO2C+H2O CO+H2CH4+H2O CO+3H2合成（氨）塔N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；冷凝塔或冷凝器；n高温气体由冷凝塔上端进入，冷凝水从下端进入，逆向冷凝效果好将液氨与未反应的原料气分离13.8 27．合成塔AC+H2O CO+H2 防止催化剂中毒CO32-+CO2+H2O=2HCO3-在电磁场的作用下，氮氮三键更容易断裂，减少了合成氨反应所需的能量降低能耗，使反应更容易进行32NH3-6e-=N2+6H+28．合成塔N2+3H22NH3C+H2O CO+H2、CH4+H2O CO+H2冷凝器n高温气体从冷凝塔上端进入，冷却水从下端进入，逆向冷凝效果更好将液氨和未反应的原料气体分离29．CH4+2H2O CO2+4H2或CH4+H2O CO+3H2沉淀池NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓NaClCO（NH2）2+H2O=2NH3↑+CO2↑制玻璃、制皂、造纸、纺织、印染等往少量的最后一次洗涤所得滤液中加入稀H2SO4溶液（或AgNO3溶液），若产生白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净，若无白色沉淀，则沉淀已洗涤干净（1-）×100% 30．循环压缩机沸腾炉充分利用反应中放出的热量加热反应气①②③由于用稀硫酸或水吸收SO2时易形成酸雾，不利于SO2吸收（NH4）2SO4③④。
化学平衡的实际应用-硫酸工业和氨工业
化学平衡的实际应用-硫酸工业和氨工业硫酸工业1.工业制H2SO4的原料有硫磺、硫铁矿（主要成分：FeS2）等。
244.可逆反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q(Q>0)，应用化学反应速率和化学平衡移动原理选择适宜的合成条件：（1）温度：根据化学平衡理论，________（填“低温”或者“高温”）对合成SO3有利。
但实际生产时选择的温度为400～500℃，理由是________________________、_____________________。
（试从化学反应速率角度思考）反应速率快，催化剂在400～500℃活性最大。
（2）压强：根据化学平衡理论，________（填“低压”或者“高压”）对反合成SO3有利。
但实际生产时选择的是常压，理由是__________________________、____________________________。
一是在常压时SO2的平衡转化率已经很高，增大压强后，SO2的平衡转化率提高并不多；二是加压对设备的要求高且耗能多，这样将增大投资和能量消耗。
（3V2O5作催化剂，作用是加快化学反应速率。
总结：①SO2Δ②SO2接触氧化的反应条件：常压、高温（400～500℃）和催化剂。
注意：（1）接触室中热交换器的作用：由于接触氧化是一个放热反应，且高温不利于SO3的生成，而热交换器可把反应生成的热传给需要预热的炉气。
在热交换器中，冷气体（SO2和O2等）在管道外流动，热气体（SO3等）在管道内流动，两种气体的流向是逆向（填“逆向”或“同向”），这样有利于充分的热交换。
（2）吸收塔里用98.3%的浓酸吸收SO3，而不是用水或稀硫酸吸收SO3的原因是：由于反应SO3+H2O→H2SO4是一个放热反应，如果用水或稀硫酸吸收SO3，放出的热量会使溶液形成大量的酸雾，不利于SO3的吸收。
吸收塔中装填了大量瓷环，目的是增大接触面积，有利于充分吸收SO3。
合成氨的工业用途
合成氨的工业用途引言合成氨是一种重要的化学品，具有广泛的工业用途。
它不仅是农业领域的重要肥料原料，还在石化、医药和化工等领域发挥着重要作用。
本文将详细介绍合成氨的工业用途，并探讨其在各个行业中的应用。
农业领域合成氨最主要的工业用途之一是作为肥料原料。
氨是植物生长所必需的营养元素之一，能够促进植物体内蛋白质和酶的合成，提高作物产量和品质。
因此，在农业领域中，合成氨被广泛应用于肥料生产和土壤改良。
肥料生产合成氨可以与二氧化碳反应生成尿素、硝酸铵等肥料。
尿素是世界上使用最广泛的氮肥之一，它含有高浓度的氮元素，能够迅速被植物吸收利用。
硝酸铵也是常见的氮肥，具有快速溶解、迅速起效等优点。
土壤改良合成氨还可以与磷酸、钾酸等反应生成复合肥料，用于土壤改良和植物综合营养供给。
复合肥料能够提供多种营养元素，满足植物在不同生长阶段的需要，促进作物生长发育。
石化工业除了农业领域，合成氨在石化工业中也有重要的应用。
它是制备合成树脂、塑料和涂料等材料的重要原料之一。
合成树脂合成氨可以与甲醛反应生成脲醛树脂，这是一种具有优异性能的高分子材料。
脲醛树脂具有耐热、耐化学腐蚀等特点，在建筑、汽车和电子等领域有广泛应用。
合成塑料合成氨还可以与乙烯反应生成乙二胺，这是一种重要的化工原料。
乙二胺可用于制备聚酰胺、聚氨酯等塑料材料，广泛应用于包装、建筑和电子等行业。
涂料合成氨可以与醇酸反应生成酰胺，这是一种常用的涂料原料。
酰胺具有良好的附着性和耐候性，能够提供优异的涂层性能，广泛应用于建筑、汽车和船舶等领域。
医药领域合成氨在医药领域也有重要的应用。
它是制备药物和医疗器械的关键原料之一。
药物制备合成氨可用于制备多种药物原料，如抗生素、抗癌药物等。
例如，合成氨可以与苯甲酸反应生成苄达赖，这是一种常用的抗生素。
此外，合成氨还可以作为催化剂，在药物合成过程中起到重要作用。
医疗器械合成氨还可以用于制备医疗器械中的材料，如人工血管、人工关节等。
合成氨具有良好的生物相容性和耐腐蚀性，能够满足医疗器械对材料性能的要求。
硫酸铵生产的原理
硫酸铵生产的原理硫酸铵是一种重要的化肥和工业原料，其生产原理包括两个关键的步骤：硫酸和氨的反应生成硫酸铵，并通过结晶、过滤和干燥等工艺步骤得到最终的硫酸铵产品。
首先，硫酸铵的主要原料是硫酸和氨气。
硫酸可通过吸收大气中的二氧化硫生成或者通过硫矿石的氧化得到。
氨气则可通过合成氨工艺生产，通常采用哈柏－博仑德（Haber-Bosch）工艺。
在硫酸铵生产过程中，硫酸和氨气的反应发生在反应釜中。
首先，将反应釜加热至适宜的温度，通入预定量的氨气。
然后，慢慢地将硫酸加入反应釜中，同时保持适宜的搅拌速度和反应温度。
在这个过程中，氨气和硫酸反应生成氨根离子（NH4+）和硫酸根离子（SO42-），从而形成硫酸铵（NH4)2SO4）。
就反应机理而言，硫酸和氨的反应是一个中性化反应，生成的硫酸铵是一种中性盐。
反应的化学方程式为：2NH3(g) + H2SO4(aq) -> (NH4)2SO4(aq)。
反应完成后，得到的反应物溶液中含有硫酸铵和未反应的硫酸。
此时，需要对反应溶液进行系列处理工艺以分离并纯化硫酸铵。
常用的处理工艺包括结晶、过滤和干燥。
首先，通过降低溶液温度和增加浓缩度，使硫酸铵溶液中的溶解度下降，从而促使硫酸铵结晶。
结晶的方式可以是自然结晶或者通过加入晶种加速结晶。
结晶后，通过离心或过滤等方法将结晶固体与剩余溶液分离。
接下来，通过过滤将固态硫酸铵与溶液分离。
过滤可以使用压滤机或者离心机等设备进行，以去除残余的液体。
最后，将过滤得到的固态硫酸铵进行干燥工艺，去除其表面和内部所残余的水分。
干燥可以通过通风干燥或者其他热量提供的方式进行。
综上所述，硫酸铵的生产原理包括硫酸和氨的反应生成硫酸铵，以及结晶、过滤和干燥等工艺步骤。
这一生产过程需要合适的温度、搅拌速度和浓度等条件，以确保反应顺利进行并获得纯净的硫酸铵产品。
硫酸铵的生产过程在农业和工业上具有重要的应用价值。
合成氨工业简介
合成氨工业简介合成氨是基本无机化工之一。
氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。
从氨可加工成硝酸，现代化学工业中，常将硝酸生产归属于合成氨工业范畴。
合成氨工业在20世纪初期形成，开始用氨作火炸药工业的原料，为战争服务;第一次世界大战结束后,转向为农业、工业服务。
随着科学技术的发展，对氨的需要量日益增长。
50年代后氨的原料构成发生重大变化，近30年来合成氨工业发展很快。
世界合成氨工业概况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。
近年，合成氨产量以苏联、中国、美国、印度等十国最高，占世界总产量的一半以上(表1[ 世界合成氨主要生产国产量(kt)])。
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。
目前,合成氨年总消费量(以N计)约为78.2Mt，其中工业用氨量约为10Mt，约占总氨消费量的12%。
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（见合成氨原料气）。
合成氨工业特点①农业对化肥的需求是合成氨工业发展的持久推动力。
世界人口不断增长给粮食供应带来压力，而施用化学肥料是农业增产的有效途径。
氨水（即氨的水溶液）和液氨体本身就是一种氮肥；农业上广泛采用的尿素、硝酸铵、硫酸铵等固体氮肥，和磷酸铵、硝酸磷肥等复合肥料，都是以合成氨加工生产为主。
②与能源工业关系密切。
合成氨生产通常以各种燃料为原料，同时生产过程还需燃料供给能量,因此,合成氨是一种消耗大量能源的化工产品。
工业合成氨的方程式
工业合成氨的方程式一、引言氨是一种重要的化学品，广泛应用于农业、医药、化工等领域。
在农业中，氨是制造化肥的主要原料之一；在医药中，氨被用作制造药物的原材料；在化工中，氨被用作合成其他化学品的原料。
工业合成氨对于人类社会的发展具有重要意义。
二、工业合成氨的历史19世纪末期，德国化学家弗里德里希·维勒发明了一种利用高压和高温条件下将氮和氢反应生成氨的方法。
这种方法被称为“哈伯-卡尔斯顿过程”，也被称为“工业合成氨”。
三、哈伯-卡尔斯顿过程1. 反应方程式N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)2. 过程描述哈伯-卡尔斯顿过程是利用高压和高温条件下将大气中的氮和水制成合成氨。
在催化剂铁素石墨（Fe3O4）和铝酸钾（KAlO2）存在下，将空气通过电弧放电器进行电解分解，得到氮气和氧气。
将氮气和水在高温（400-500°C）和高压（100-300 atm）的条件下经过催化反应生成合成氨。
反应过程中，铁素石墨起到了催化剂的作用，而铝酸钾则起到了稳定温度的作用。
3. 反应机理哈伯-卡尔斯顿过程是一个复杂的催化反应。
在反应过程中，铁素石墨表面上的铁原子被还原成亚铁离子，并与吸附在表面上的氢原子形成亚铁-氢络合物。
随着反应的进行，亚铁-氢络合物逐渐转化为亚铁-氮络合物，并释放出一些热量。
在高温高压下，亚铁-氮络合物分解为NH3和Fe3O4。
四、工业合成氨的影响1. 农业工业合成氨是制造化肥的主要原料之一。
通过将工业合成氨与其他化学品混合制成肥料，可以提高农作物产量并改善土壤质量。
2. 医药工业合成氨是制造药物的重要原料之一。
氨是制造抗生素、镇痛剂和其他药物的原材料。
3. 化工工业合成氨也被用作合成其他化学品的原料。
氨可以用于制造硝酸、硫酸和其他化学品。
五、结论工业合成氨是一种重要的化学反应，对于人类社会的发展具有重要意义。
哈伯-卡尔斯顿过程是一种高效的工业合成氨方法，已经广泛应用于农业、医药和化工等领域。
工业合成氨催化剂的主要成分
工业合成氨催化剂的主要成分
1工业合成氨催化剂
工业合成氨是大规模生产氨的一种方法。
这种方法用来取代传统的方法，例如硫酸-硝酸法和氢-氧法，亦或是来自燃烧气体氨的捕捉。
工业合成氨的主要原料包括氮气（N2）和氢气（H2），它们以高温反应，以产生氨（NH3）。
氮气与氢气在反应过程中可以形成氨，这种反应通常称为氨合成反应，又称Haber-Bosch反应。
而工业合成氨催化剂是氨合成反应的关键参与者，它有助于加速反应的进程，从而大大减少反应所需时间，提高氨的产量。
在反应过程中，催化剂的主要作用是“激活”氢气分子，使其可以与氮气分子有效地反应，生成氨分子。
这种催化剂具有金属结构，有时包含卤素或氟等元素。
最常见的氨合成催化剂是铈催化剂和钌催化剂。
铈和钌在温度范围内都具有活性，可以在中性或碱性条件下发挥作用。
他们之间的化合物表现出不同程度的催化活性，铈取得的效果比钌略逊一筹。
然而，无论是金属铈或钌，它们都可以兼顾活性和稳定性，使得它们可靠、节能、低噪声地运行，并且产生的氨可以达到最高产量和最佳质量。
在反应条件允许的情况下，氨合成催化剂可以有效地催化氨的反应，从而达到减少原料消耗、减少能耗消耗、降低产品细节以及提高反应速率等优势。
同时，它们还可以延长催化剂的使用寿命，降低催化剂更换的费用支出，使工业合成氨的生产更加可靠和高效。
工业制硫酸的化学方程式
工业制硫酸的化学方程式
1 生产工业制硫酸的原理
用于生产化学硫酸的原料很多，常用的有硫化石、硫酸铁矿、合
成氨等，它们在反应后形成氯气、氯水或硫气、硫酸而生产出了工业
制硫酸。
工业制硫酸的生产涉及到多种物质和化学反应，其具体化学方程
式为：
- 硫化石与氧气反应生成硫酸：2 SO2（硫化石） +O2（氧气）→ 2 SO3（硫酸）
- 合成氨与氧气反应生成硫酸：2 NH3（合成氨） +O2（氧气）→ 2 H2SO4（硫酸）
- 硫酸铁矿与氧气反应生成硫酸：FeSO4（硫酸铁矿） +O2（氧气）→ Fe2O3（氧化铁） +SO2（硫气）
2 工业制硫酸的生产过程
用于工业制硫酸生产的原料如合成氨、硫化石和硫酸铁矿等，加
入反应釜或反应塔，再加入氧气作为催化剂，经过加热和反应，硫化石、合成氨和硫酸铁矿反应后会生成硫气（SO2）、硫酸（SO3）等气
态物质，经过液化和冷却凝结，即可得到工业制硫酸产品。
3 工业制硫酸的应用
工业制硫酸主要用作聚合物的重要有机原料，广泛应用于医药、
皂类、塑料、染料、涂料及氟化物等领域。
主要用作清洗剂和漂白剂；也可以用来处理废水和污水，作为有机化学的中间体，亦可用于水处
理技术中来脱除不需要的氨分和锰酸盐离子。
此外，工业制硫酸也可
以用作消毒剂、发生剂、交联剂和抗氧剂，在电镀、铸造、冶炼和包
装行业中也有广泛的应用。
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硫酸工业与合成氨硫酸工业与合成氨1.最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的〔〕A对废气、废水、废渣进行严格处理B在化学生产中少用或不用有害物质以及少或不排放有害物质C在化工生产中，不使用任何化学物质D在化工厂种草种树，使其成为花园式工厂2.下列物质的制备，符合工业生产实际的是( )A.将氯气通入澄清石灰水中制漂白粉B.用离子交换膜法电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气C.将氢气和氯气混合后点燃，产物用水吸收制备盐酸D.将SO和Q的混合气加高压后，通过接触室，制备SQ3.某制药厂尾气中含少量SQ气体，一般用NaQH (aq)或氨水吸收，以防污染环境。
现分别用0 1 mol / L 的NaQH( aq)或同浓度的氨水处理等量的尾气，两种方法所需吸收液的体积关系是：A . NaOH溶液的体积大于氨水的体积B.NaOH溶液的体积等于氨水的体积C.NaO H溶液的体积小于氨水的体积D.无法判断4、下列说法中，正确的是()A 常温下，Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NHCI固体,c(Mg 2+)减小B、只用氯化铁溶液即可鉴别Ba(OH 2, KSCNNaCI，AgNO四种溶液C、合成氨过程中将氨液化，可增大正反应速率，提高氮气、氢气的转化率C、用标准盐酸滴定待测NaOH溶液时，水洗后的酸式滴定管未经标准液润洗，则测定结果偏低5、用焦炭、水、空气来制取氨气的化学方程式：倉V曰C+ HO(g)=高温，CO+ HO(g)催化剂=CO + H， 2 + 3H 高催化高压2NH，参加反应的焦炭与氨气之间的物质的量之比为（）A . 3 : 4 B. 3 ：2C . 1 : 1 D. 1 ：26、下列化学反应，不符合“绿色化学”概念的是（）A.消除硫酸厂尾气排放的SO: SO+2NH+HO= （NH）2SOB.消除制硝酸工业尾气氮的氧化物污染：NO+NO+2NaOH=2NaNH2OC.制取硫酸铜：CU+2HSO （浓）=CuSO+SO f +2HOD.制取硝酸铜：2Cu+（2=2CuO CuO+2HNOCu（NO）2+HO7、一定温度下，向饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO气体，忽略溶液体积的变化，下列说法正确的是A（N6）不变 B 溶液的PH增大C溶液的质量增大 D 液中溶质的质量分数减小&某纯碱厂技术科的人员对该厂纯碱样品的质量进行检验。
其中能够说明纯碱样品中可能含有杂质（NaHCO）的实验是（）①样品溶于水，并加入足量的澄清石灰水，变浑浊；②样品溶于水，并加入足量的BaCk溶液，变浑浊；③样品在硬质试管中加强热，排出的气体通入澄清石灰水，变浑浊；④向样品中滴加稀盐酸，排出的气体通入澄清石灰水，变浑浊。
A.①②③B•①③④C.①②④ D •只有③9•已知硝酸工业的尾气处理原理：2NO+ 2NaOH = NaNOF NaN釧H2O, NO+ NO +2NaOH = 2NaN2+ H2Q下列气体中不可能完全被过量的氢氧化钠溶液吸收的是（）A. 1 mol O 2和4 mol NO2 B . 1 molNO和4 mol NO2C. 1 mol O2和4 mol NO D . 4 molNO和1 mol NO210•下列除去杂质的实验方法不正确的是（）• • •A .除去CO2中少量HCI气体：通过饱和NaHCO 3溶液后再干燥气体B.除去Na2CO3固体中少量NaHCO 3：置于坩埚中加热C .合成氨生产中除去氨气中的氮气和氢气，可采用降温的方法D.除去三氧化硫中的少量二氧化硫，可通入适量的氧气11 •下列说法不符合生产实际的是（）A .硫酸生产中，SO2催化氧化选择1〜10MPa、400〜500 C条件下进行B.尾气中含有少量SO2,可用石灰水吸收，然后再用硫酸处理C.工业上，通常采用以铁为主的催化剂，在400〜500 C和10〜30 MPa的条件下合成氨D .造气中产生的CO,可在催化剂作用下，与水蒸气反应生成CO 2和H212.利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO NO) 反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO)2,其部分工艺流程如下：石灰乳°硝酸I .业的尾气一T 吸收|~T 屉滤I―—无水必♦ f气体排放滤憲(1) 一定条件下，NO与NO存在下列反应：NO(g)+NQg) 一NO(g)，其平衡常数表达式为K(2)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是 ______________ ； ______ 滤渣可循环使用， 滤渣的主要成分是 ( 填化学式)。
(3) 该工艺需控制NO 和NO 物质的量之比接近1颐1。
若n(NO)： n(NQ)>1颐1,则会导 致 ; 若 n(NO):n(NQ)<1 颐 1,则会导致 。
(4) 生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO)2会发生分解，产物之一是 NQ 其反应 的 离 子 方 程 式13. ( 2011江苏高考)以硫铁矿(主要成分为 FeS 2)为原料制备氯化铁晶体(FeCb ・6H 2O)的工艺流程如下:回答下列问题：(1 )在一定条件下，SO 转化为SO 的反应为2SO(g)+O 2(g) . -2SO©，该反应的平衡常数表达式为 K= _______________ ;过量的 SO 与NaOH溶液反应的化学方程式为 _______________ 硫铁矿 空气 30%捷紐城％ so. 酬濟一 FcCl r 6H 2O （晶体粗品）(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是 ____________ 、____(3)通氯气氧化后时，发生的主要反应的离子方程式为 _____________ ;该过程产生的为其可用碱溶液吸收，为其中污染空气的气体为(写化学)。
14、直接排放含SC?，的烟气会形成胶雨，危害环境。
利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO?,(1)用化学方程式表示SO?形成硫酸型酸雨的反应：___________________________(2)在钠碱循环法中，Naso?,溶液作为吸收液, 可由NaOH溶液吸收SO>制得，该反应的离子方程式是________________ _____________________⑶ 吸收酒吸收56的过程中j pH随n(SO3J)訂-度化关系如下表：①上表判断Na HSO ?溶液显_________ 性,用化学平衡原理解释：_______________②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)：_______________b.NN/) > c(HSO； ) > t (SO；)x(H ) = t(OH-)c.)+<(H+)= C(SO^}+ C(HSO；)4-<(OH)(4)当吸收液的pH降至约为6时，满送至电解槽再生。
再生示意图如下：懐1釣为B的吸收胺怖口少、①HSO在阳极放电的电极反应式是③当阴极室中溶液PH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。
简述再生原理_____________15、I.合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。
写出氨的两种重要用途_______________ 。
n.实验室制备氨气，下列方法中适宜选用的是①固态氯化铵加热分解②固体氢氧化钠中滴加浓氨水②氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热④固态氯化铵与氢氧化钙混合加热III .为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置（图中夹持装置均已略去）［实验操作］①检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。
在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。
打开弹簧夹c、d、e，则A 中有氢气发生。
在F出口处收集氢气并检验其纯度。
②关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞，如图所示。
氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。
③用酒精灯加热反应管E,继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题：(1) 检验氢气纯度的目的。
(2)C瓶内水位下降到液面保持不变时，A 装置内发生的现象是____________________________________________ ，防止了实验装置中压强过大。
此时再打开弹簧夹b的原因瓶内气体的成份是_________________________________________(3)在步骤③中，先加热铁触媒的原因应管E中发生反应的化学方程式是_________________________________________ _______________ O完成并整理下列反应，有离子方程式的写离子方程式1、硫与铁加热反应：2、S用热的KOH容液洗涤3、酸性条件下，KMn4溶液与HQ:4、K I溶液中通入臭氧：5、S Q的催化氧化：6、S Q与Br2 水：7、N aSQ与稀硫酸：8 Cu与浓硫酸：10、H2S 通入CuSO11、H2S 通入FeCb12、Fe与稀H2SQ反应13、Fe在浓HbSQ中加热14、C在浓H2SQ中加热15、N H的实验室制法:16、N H的工业制法：17、C12与过量的NH反应18、雷雨发庄稼的三步反应：19、工业以NH为原料制备硝酸：20、NH3还原CuQ21、浓硝酸加热分解：22、Cu与稀HNQ反应23、Cu与浓HNQ反应24、制水煤气：(1)排除空气，保证安全(2)锌粒与酸脱离尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率N 2 H 2(3)铁触媒在较高温度时活性增大，加快氨合成的反应速率铁融媒.N+ 3H2 2NH答案：16.(12分)(1)A2(2)k二一C(O202(SQ)(3)提高铁元素的浸出率(4) CL2 2Fe2 =2CI_— 2Fe3 17. (12 分)(1) C(N 2O)/ C(NO)・C(NO2) SO2 NaOH = NaHSO3抑制Fe3水解CL2 HCI使尾气中的NO NO被充分吸收Ca(OH) 2(3)排放气体中NO含量升高中产品Ca(NO)2 Ca(NO)2含量升高(4)3NO2 -+2H =NO +2NOf +HO。