2.4 化学反应的调控 课件 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

化学反应的调控THE

REGULATION

OF

CHEMICAL

REACTION制尿素制冷剂制硝酸制药合成氨工业合成氨工业确定反应原理寻找适宜原料选择合适设备三废处理工厂选址确定反应原理寻找适宜原料请你做厂长——合成氨工业

问题一：常温下，氮气和氢气有可能合成氨气吗？请你做厂长——合成氨工业298K时，△H

=

-92.2kJ·mol-1

△S=

-198.2J·mol-1·k-1△G＜0问题二：哪些措施能够加快合成氨的反应速率？请你做厂长——合成氨工业升高温度、增大压强、增大浓度、使用催化剂

问题三：如何提高氨的产量？请你做厂长——合成氨工业增大反应物浓度、及时移走产生的氨、降低温度、增大压强

对合成氨反应的影响影响因素浓度温度压强催化剂增大合成氨的反应速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量增大反应物浓度减小生成物浓度降低增大无影响实际生产请你做厂长——合成氨工业对合成氨反应的影响影响因素浓度温度压强催化剂增大合成氨的反应速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量增大反应物浓度减小生成物浓度降低增大无影响实际生产请你做厂长——合成氨工业反应速率减小达到平衡的时间变长在工业生产中不经济一般400℃~500℃对合成氨反应的影响影响因素浓度温度压强催化剂增大合成氨的反应速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量增大反应物浓度减小生成物浓度降低增大无影响实际生产请你做厂长——合成氨工业一般400℃~500℃材料的强度，设备的制造，生产投资提高，经济效益下降一般10MPa~30MPa温度/℃氨的含量/%0.1MPa10MPa20MPa30MPa60MPa100MPa20015.381.586.489.995.498.83002.2052.064.271.084.292.64000.4025.138.247.065.279.85000.1010.619.126.442.257.56000.054.509.1013.823.131.4在500℃和30MPa时，合成氨平衡混合物中NH3的体积分数仍不够高请你做厂长——合成氨工业N2+H2干燥净化压缩机加压热交换冷却液态NH3铁触媒400~500℃N2+H2N2+H2NH3+N2+H2NH3+N2+H2N2+H210MPa-30MPaN2+H2观察分析：从图中能得到哪些关于提高合成氨产量的信息请你做厂长——合成氨工业合成氨生产流程示意图N2+H2干燥净化压缩机加压热交换冷却液态NH3铁触媒400~500℃N2+H2N2+H2NH3+N2+H2NH3+N2+H2N2+H210MPa-30MPaN2+H2合成氨生产流程示意图请你做厂长——合成氨工业N2+H2干燥净化压缩机加压热交换冷却液态NH3铁触媒400~500℃N2+H2N2+H2NH3+N2+H2NH3+N2+H2N2+H210MPa-30MPaN2+H2合成氨生产流程示意图请你做厂长——合成氨工业N2+H2干燥净化压缩机加压热交换冷却液态NH3铁触媒400~500℃N2+H2N2+H2NH3+N2+H2NH3+N2+H2N2+H210MPa-30MPaN2+H2合成氨生产流程示意图请你做厂长——合成氨工业N2+H2干燥净化压缩机加压热交换冷却液态NH3铁触媒400~500℃N2+H2N2+H2NH3+N2+H2NH3+N2+H2N2+H210MPa-30MPaN2+H2合成氨生产流程示意图请你做厂长——合成氨工业冷热能量循环N2+H2干燥净化压缩机加压热交换冷却液态NH3铁触媒400~500℃N2+H2N2+H2NH3+N2+H2NH3+N2+H2N2+H210MPa-30MPaN2+H2合成氨生产流程示意图请你做厂长——合成氨工业物质循环弗里茨·哈伯哈伯合成氨所用装置冷却室反应器出水口干燥室液态NH3出口进水口未反应气体通过循环泵返回压缩N2和H2进口请你做厂长——合成氨工业对合成氨反应的影响影响因素浓度温度压强催化剂增大合成氨的反应速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量增大反应物浓度减小生成物浓度降低增大无影响实际生产请你做厂长——合成氨工业一般400℃~500℃一般10MPa~30MPa循环N2和H2，及时补充N2和H2锇铀-碳化铀作催化剂哈伯铁为主体多成分催化剂博施请你做厂长——合成氨工业以锇做催化剂有什么缺点？粉末状的锇，常温下会逐渐氧化成四氧化锇。四氧化锇在48℃时熔化，130℃时沸腾。锇蒸气有剧毒，强烈刺激人眼粘膜，严重时会致人失明对合成氨反应的影响影响因素浓度温度压强催化剂增大合成氨的反应速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量增大反应物浓度减小生成物浓度降低增大无影响实际生产请你做厂长——合成氨工业一般400℃~500℃一般10MPa~30MPa铁触媒500℃循环N2和H2，及时补充N2和H2低碳钢制造的反应器哈伯熟铁作衬里的反应器博施请你做厂长——合成氨工业水煤气提供氢气液化空气提供氮气博施