人工固氮技术—合成氨.

练3、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N2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
练4．在一定条件下，进入氨合成塔的 混合气体中，含N2为22％，含H2为78 ％(均为体积百分数)．反应达到平衡后， 在相同的温度和压强下，气体的体积 缩小至原体积的95％．则N2的转化率 最接近（ ） A．12.5％ B．11.5％ C．10.5％ D．9.5％
CO2 H2S 和 ________ (2) 废气：主要是 _______ 等有害气体，
直接氧化 法 ( 选择性催化氧 对 H2S 的处理，可用 ___________ 化)、_______ 循环 法(用溶剂吸收浓缩)，CO2可用来生产 尿素和碳铵等。 氰化物 和含氨的污水，处理含 (3)废液：主要是含_________ 生化 、加压水解、氧化分解、 氰化物污水主要有 ______ _______ 化学 沉淀、反吹回炉等方法。处理含氨废水可用 蒸馏的方法回收，也可用_____________ 离子交换法 治理。
2
(3)除去CO2(用K2CO3吸收)： K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3 _________________________________ 。 (4)精制处理
3、氨的合成与分离
合成氨的实地照片
三、合成氨工业的发展
1．原料及原料气的净化 2．催化剂的改进
3、环境保护
3．环境保护 (1)废渣：主要是煤渣和炭黑，可用作肥料的原料和 建筑材料
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来 源于哪里?
空气 N2主要来源于____
(从空气中分离出N2有哪些方法?)
水和碳氢化合物 氢气主要来源于____
C+H2O===CO+H2
催化剂
CH4+H2O===3H +CO 催化剂 2 CH4+2H2O===4H2+CO2
练2．反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) 在一可变容积的密闭容器中进行，下列条 件的改变对其反应速率几乎无影响的是 ( ) ①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变，充入N2使容器体积变大 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
N2(g) + 3H2(g)
思考:
2NH3 (g) (放热)
根据勒夏特列原理分析讨论合成氨 工业适宜的反应条件?
1、工业合成氨的反应条件
（1）压强
（3）反应物的浓度 氮气与氢气之比约为1:3 氮气过量
（4）催化剂
练1、合成氨时既要使合成氨的产率增 大，又要使反应速率加快，可采取的 办法是( C ) ①减压 ②加压 ③升温 ④降温 ⑤及时从平衡混合气中分离出NH3 ⑥补充N2或H2 ⑦加催化剂 ⑧减小 N2或H2的量 A．③④⑤⑦ B．② ⑤ ⑥ C．②⑥ D．②③⑥⑦
请用三个化学 方程式表示其 中原理：
N2 + O2 ==== 2NO
2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
放电或高温
雷雨发庄稼
氮的固定
将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定．
人工固氮技术—合成氨
(一)工业合成氨的反应原理
现象：加热试管中的铁丝绒至红热后注入氢气和氮 蓝 气的混合气体，可以看到湿润的pH试纸变_____ 色。
工业合成氨的反应条件
1）高压:10MPa~30MPa； 2）温度：400～500℃；
3）浓度：使用过量的氮气。
4）催化剂(加快反应速率)：铁
二、工业合成氨的生产过程:
三个生产过程: 造气, 净化，合成与分离
用图式表示合成氨的流程：
原料气 的制取
净 化
合 成
分 离
液氨
1、制备原料气
Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
请分析用上述方法制备的原料 气中可能含有哪些杂质?
CO 、 CO2
、
H2O
（g）、O2、H2S等
2、原料气的净化
(1)用稀氨水吸收H2S杂质： NH3· H2O＋H2S===NH4HS＋H2O。 CO＋H2O===CO2＋H2 。 (2)使CO变成CO ：______________________