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1、合成氨条件的选择 2008.10.09-24课前预习 1.合成氨反应原理和特点(1)合成氨的反应原理：_ _(正反应为_反应)。(2)合成氨反应的特征正反应是_热反应正反应是气体体积_的反应 2.理论上如何使氨生成得快(速率 v)和使氨生成得多(平衡移动)按要求填表：分析角度反应条件使合成氨的速率快(从化学反应速率分析)使平衡混合物中NH3含量高(从化学平衡原理分析)压强温度催化剂3.工业上合成氨的适宜条件(1)压强：2050 MPa(200500 atm)。(2)温度：_左右。(3)催化剂：以_为主的多成分催化剂，又称_。(4)及时分离出_，并不断补充_和_，且_和_是循环使用，以提高转化率
2、。4.合成氨工业有下列生产流程：原料气制备；氨的合成；原料气净化和压缩；氨的分离。其先后顺序为 （ ）A. B.C. D.课堂巩固 1.下列说法正确的是 （ ）A.由 N2（g）+3H 2（g） 2NH3（g）可知，若将 1 mol N2和 3 mol H2混合，在催化剂存在下，于 500 时发生反应，能生成 2 mol NH3B.一定温度下，在一容积不变的容器内进行合成氨的反应，一段时间后，其压强不再变化，可认为已达到平衡状态C.合成氨反应达到平衡后，缩小容器体积，NH 3浓度增大，N 2浓度减小D.选择合成氨的适宜条件，应选择最低的温度和最大的压强2.合成氨所需的氢气由煤与水发生反应制得，
3、其中一步反应为 CO+H2O CO2+H2（正反应为放热反应） ，要使 CO 的转化率提高，可采用下列措施中的 （ ）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3.合成氨反应 N2+3H2 2NH3中，起始时有110 L N2和 130 L H2，当达到平衡时混合气的总体积为 220 L，则生成氨气的体积为 （ ）A.10 L B.20 C.25 L D.30 L4.下图中符合 3H2（g）+N 2（g） 2NH3(g)(正反应是放热反应)的是 （ ）5.在体积为 V L 的密闭容器中充入 a mol N2和 b mol H2,经 3 min 生成 c mol NH
4、3。（1）v（N 2）应表示为_。（2）H 2的转化率为_。（3）NH 3的体积分数为_。（4）反应前与反应后的压强之比为_。课后检测 1.合成氨反应达到平衡时，NH 3的体积分数与温度、压强的关系如图所示。根据此图分析合成氨工业最有前途的研究方向是 ( )A.研究耐超高压的合成塔B.研制低温催化剂C.提高分离技术 D.探索不用 N2和 H2合成氨的新途径2.有关水煤气的转化反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)（正反应为放热反应） ，下列叙述正确的是 ( )A.一定条件下，混合气体的平均相对分子质量不再改变，表明已达平衡状态B.一定条件下，H 2O 的生成速率与 CO 的消
5、耗速率相等，表明已达平衡状态C.增大水蒸气的浓度可提高 CO 的转化率D.增大 CO 的浓度可提高 CO 的转化率3.可逆反应 N2+3H2 2NH3；H0，到达平衡后，为了使氢气的转化率增大，下列选项中采用的三种方法都正确的是 ( )A.升高温度、降低压强、增加氮气B.降低温度、增大压强、加入催化剂C.升高温度、增大压强、增加氮气D.降低温度、增大压强、分离出部分氨气4.在合成氨反应 N2+3H2 2NH3(正反应放热)中，反应已达平衡，若用 v(N2)、v(H 2)、v(NH 3)表示正反应速率，用 v(N 2)、v(H 2)、v(NH 3)表示逆反应速率，则下述不正确的是 ( )A.此时
6、：v(N 2)=3v(H 2) B.缩小体积：v(H 2)3 /2 v(NH 3)C.升温：2v(N 2)v(NH 3) D.分离出部分氨：3v(N 2)=v(H2)5.在硫酸工业中，通过下列反应使 SO2氧化成SO3：2SO 2(g)+O2(g) 催 化 剂 2SO3(g)+Q，在生产中常用过量的空气是为了 ( )A.加快正反应速率，降低逆反应速率B.增大 O2的浓度，使成本较高的 SO2得到充分利用C.提高 O2的转化率D.提高 SO3的质量分数6.一定条件下，将 10 mol H2和 1 mol N2充入一密闭容器中，适当条件下使其发生如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达
7、到平衡时，H 2的转化率可能是 （ ）A.25% B.30% C.35% D.75%7.在密闭容器中进行 N2+3H2 2NH3反应，起始 N2和 H2分别为 10 mol 和 30 mol，当达到平衡时，N 2的转化率为 30%。若以 NH3作为起始反应物，反应条件与上述反应相同时，要使反应达到平衡时各组成成分的物质的量分数与前者相同，则 NH3的起始物质的量和它的转化率正确的是 （ ）A.40 mol、35% B.20 mol、30% C.10 mol、50% D.20 mol、70%8.以焦炭为主要原料合成氨，为了使通入合成塔的 N2与 H2保持 13 的体积比，则焦炭与空气的物质的量之
8、比约为 ( )A.13 B.32 C.65 D.439.反应 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，在不同温度下 CO2的平衡压强如下表：温度/ 550 650 750 850 897压强/Pa5.321019.171023.871034951041.01105按要求填空：(1)若升高原 CaCO3分解平衡体系的温度，同时给反应容器加压，则平衡_。A.向左移动 B.向右移动C.不移动 D.无法确定平衡移动方向(2)在一个与外界不能进行热交换的密闭容器中，足量的 CaCO3在 850 建立了分解平衡。若将该容器的容积扩大为原来的 2 倍，当重新达到平衡时，容器内的温度将_，CO 2的平衡压强将_4.9710 4 Pa，理由是_ _。10.使合成氨反应 N2+3H2 2NH3；H0，在恒温下于 1 L 密闭容器中进行。若最初氮气、氢气的浓度分别为 4 molL-1和 8 molL-1，在反应达到平衡时有 10%的氮气转化为氨气，则平衡时容器中混合气体总的物质的量是_ mol，氢气占_ mol，氨气占总量中的百分比为_。三、计算题11.有平均相对分子质量为 8.5 的氢、氮混合气体，通过合成塔后出来的混合气体的平均相对分子质量为 9.4，求 H2的转化率。
