1、人工固氮技术-合成氨 教学目的： 1.利用所学的化学反应速率和化学平衡理论解释合成氨中的相关问题； 2.了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。 教学重点、难点：利用所学的化学反应速率和化学平衡理论解释合成氨中的相 关问题。 探究建议：参观化工厂或观看有关的影像资料片，考察企业的选址情况，收集 产品的生产原理、原料利用率、能耗、投资和成本核算等资料，撰写考察报告。 课时划分：一课时 教学过程： 课堂作业 1合成氨工业对化学工业和国防工业有重要的意义，对我国实现农业现代化起 着重要的作用。关于合成氨工业的说法正确的是 D A合成氨反应一般选择在 500左右的温度下进行，只是因为考虑到催
2、化剂 的催化活性 B 合成氨工业必须使用铁触媒作催化剂 C目前我国的合成氨工业一般采用的条件是：T，500左右；P，20MPa50 MPa ,这时平衡混合物中氨的体积分数已接近 100 D有研究表明，在 400、压强超过 200MPa 时，不必使用催化剂氨的合成反 应就能顺利进行 2、在合成氨工业中，下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是 C A向循环气体中不断补充 N2 和 H2 并将生成的 NH3 及时地从混合气中分离出来， 这样做 有利于合成氨的反应 B高压有利于合成氨的反应 C加入催化剂有利于合成氨的反应 D温度过高不利于合成氨的反应 3、下面是合成氨的简要流程示意图，沿 X 线路回去的
3、是 CD AN2 和 H2 B催化剂 CN2 DH2 4、关于催化剂的叙述，正确的是 C A.催化剂在化学反应前后性质不变 B.催化剂在反应前后质量不变，故催化剂不参加化学反应 C.反应物中的某些杂质能使催化剂失去活性，造成催化剂“中毒” N2与 H2按 1:3 体 积比混合 压缩机 热交换 有催化剂的合 成塔冷凝器液氨 X D.催化剂可以提高反应物的转化率 5、下列反应起了氮的固定作用的是 D A.NH3 经催化氧化获得 NO B.NO2 跟水作用制取硝酸 C.NH3CO2H2ONH4HCO3 D.N2O22NO（放电条件） 6、工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素.已知下列物质在一定条件下均能
4、与水 反应产生 H2 和 CO2，H2 是合成氨的原料，CO2 供合成尿素用.若从充分利用原 料的角度考虑，选用 (填序号)物质作原料较好 B A.CO B.石脑油(C5H12、C6H14) C.CH4 D.焦炭 7哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得 1918 年诺贝尔化学奖.现 向一密闭容器中充人 1molN2 和 3molH2，在一定条件下使该反应发生，有关说 法正确的是 C A达到化学平衡时，N2 将完全转化为 NH3 B达到化学平衡时，N2、H2 和 NH3 的物质的量浓度一定相等 C达到化学平衡时，N2、H2 和 NH3 的物质的量浓度不再变化 D达到化学平衡时，正反应和逆
5、反应的速率都为零 8 合成氨所需的氢气由煤与水发生反应制得，其中一步反应为：CO+H2O CO2+H2（正反应为放热） ，要使 CO 转化率提高，可采用下列措施中的 AC A. 增大水蒸气的浓度 B. 增大 CO 的浓度 C. 降低温度 D. 增大压强 9、实验室用 N2、H2 合成氨气，并用酚酞试液检验生成的氨气，用锌与盐酸反 应制取氢气；用 NaNO2 饱和溶液和 NH4Cl 饱和溶液共热制取氮气： NaNO2+NH4Cl=NaCl + NH4NO2 NH4NO2 N2+2H2O。 制取装置如图所示： （1）装置 A 用于制取 H2 （2）装置 E 中分液漏斗上方常用导管与园底烧瓶相通，作
6、用是 便于液体顺序 流下。装置 E 与装置 C 直接相连，连接时导管口连接方法为 e 接 b 。 （3）装置 C 的另一接口与其他仪器装置相连接时，导管口的连接顺序为： 另一接口 a 接 d ， c 接 f ， g 接 h 。 （4）装置 D 的作用为干燥 N2、H2 。装置 F 导出的气体的成分为 NH3、H2、N2 （5）装置 G 内滴有酚酞的试液，用于检验氨气的生成，该装置中导管口能否插 入液面以下不能（填“能”或“不能” ） ，理由是氨气极易溶于水而发生倒吸。 （6）从充分利用原料的角度看，装置 G 应装双孔塞，此时另一接口应与 d 相连 为佳。 10把 4molN2 和 8molH2 置于 5L 密闭容器里合成氨，达到平衡时测得混合气体 中含 NH3 的体积分数为 20，求： (1)混合气体中含 H2 的体积分数。 (2)反应前后容器内的压强比。 (3)N2 和 H2 的转化率。 答案：(1)H2：50 (2)65 (3)N2：25；H2：37.5
