合成氨的适宜条件.ppt

速率平衡两相宜
——合成氨反应条件的选择
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假如你自己就是合成氨工厂的厂长，整个生产过程中你最关心的是什么？
N2+3H2 2NH3
1. 氨气生成的多
2. 氨气生成的快
平衡要正向移动
反应速率要快
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N2+3H2 2NH3+Q，分析该反应的特点。
⑴可逆反应⑵正反应放热⑶气体总体积缩小的。
针对反应特点，分别从化学反应速率和化学平衡两个方面思考，讨论并完成下表。
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合成氨反应 N2+3H2 2NH3+Q
使氨生的快
使氨生的多
高压
高温
使用
无影响
高压
低温
C反应物
C反应物
C生成物
催化剂
温度
压强
浓度
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工业合成氨的适宜条件
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20MPa～50MPa
500℃左右(该温度下催化剂的活性最好，反应速率最快)
N2、H2的再循环——增大反应物的浓度 及时将氨气液化成液氨并从混合气中分离——降低生成物的浓度
铁触媒
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合成氨条件选择
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根瘤菌
根瘤菌中内含“钼铁红蛋白”。工业合成氨的催化剂模仿根瘤菌，因此选择含铁元素的“铁触媒”。
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催化剂的催化能力一般称为催化活性。许多催化剂在使用过程中，其活性从小到大，逐渐达到正常水平，这就是催化剂的成熟期。接着催化剂的催化活性在一段时间里保持稳定，然后再逐渐下降，直至不能再使用。催化剂的催化活性和反应温度、反应物的浓度有关。
知识拓展：催化剂
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催化剂也会中毒，原因是催化剂表面的活性中心被杂质占据而引起中毒。例如合成氨反应中的铁触媒，氧气、二氧化碳、一氧化碳和水蒸气都能使催化剂中毒，但利用纯净的氢氮混合气体通过中毒的催化剂时，催化剂的活性又能恢复，因此这种中毒是暂时性的中毒。相反，含磷、硫、砷的化合物则可使催化剂永久失去催化活性。
知识拓展：催化剂
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