高三化學(xué)合成氨條件的選擇(編輯修改稿)
2024-12-19 12:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 平衡混合物中氨氣的含量，應(yīng)采取的措施。 合成氨反應(yīng) N2+3H2 2NH3（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)） 使 NH3生成得快 （從反應(yīng)速率分析） 使 NH3生成得多 （從化學(xué)平衡分析） 壓強(qiáng) 溫度 催化劑 濃度 目的 選擇 條件 高壓 高溫 使用催化劑 增大反應(yīng)物濃度 高壓 低溫 無(wú)影響 增大反應(yīng)物濃度 減小生成物濃度 對(duì)比下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，檢查自己的理論推斷是否正確。 N2+3H2 2NH3(放熱反應(yīng) ) 壓強(qiáng)怎么選擇？ 分析： 合成氨反應(yīng)是體積縮小的氣體反應(yīng)，增大壓強(qiáng)既可以增大反應(yīng)速率，又能提高平衡混合物中氨的含量，所以理論上壓強(qiáng)越大越好。 綜合以上兩點(diǎn)，實(shí)際生產(chǎn)中壓強(qiáng)一般選擇在 20MPa50MPa之間。 在實(shí)際生產(chǎn)中，壓強(qiáng)越大，對(duì)壓縮氫和氮需要的動(dòng)力越大，對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高。故壓強(qiáng)的選擇受動(dòng)力、材料、設(shè)備等條件的限制。 溫度怎么選擇？ ① 因?yàn)檎磻?yīng)方向是放熱的反應(yīng)，所以降低溫度有利于提高平衡混合物中氨的含量。 ② 可是溫度越低，反應(yīng)速率越小，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng)，因此溫度也不宜太低。 溫度對(duì) 催化劑的影響 溫度高，反應(yīng)快，但氨的產(chǎn)率低。且溫度越高，需要消耗的燃料越多，對(duì)設(shè)備的保溫和耐溫能力要求越高。催化劑在溫度高時(shí)可能會(huì)被破壞而失去活性；在溫度低時(shí)，催化劑可能又起不了催化作用，反應(yīng)速率慢。 鐵觸媒催化
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