1、课题2人工固氮技术合成氨课前预习情景导入1914年，第一次世界大战一开始，英国就从海上封锁德国，阻止其从智利进口硝石。于是人们预言，德国得不到智利硝石，农田将缺乏肥料，炸药工厂也将停产，那么德国最迟在1915年或1916年便要自动投降，可是1916年过去了，德国还在顽强地战斗，农田照样一派浓绿，前线的炮火反而更加猛烈。原来，德国以哈伯为首的一批化学家克服了当时的世界化学难题以廉价的空气、水和煤炭合成重要的化工原料：氨。合成氨从第一次实验室研制到工业化投产经历了约150年的时间。德国科学家哈伯在10年的时间内进行了无数次的探索，单是寻找高效稳定的催化剂，2年内他们就进行了多达6 500次试验，测
2、试了2 500种不同的配方，最后选定了一种合适的催化剂，使合成氨的设想在1913年成为工业现实。鉴于合成氨工业的实现，瑞典皇家科学院于1918年向哈伯颁发了诺贝尔化学奖。问题：运用所学知识，推测以哈伯为首的一批化学家是应用什么原理合成氨的？请用化学方程式表示。答案：N2+3H22NH3知识预览一、合成氨的反应原理方程式：_。该反应是一个正反应方向气体分子数_的、_的_反应。答案：N2+3H22NH3减少可逆放二、适宜化工生产条件的选择温度：_；压强_；催化剂：_。选择适宜生产条件时应注意浓度、压强、温度、催化剂等对反应速率和化学平衡的共同影响。答案：400500 10 MPa30 MPa以铁为
3、主的催化剂三、合成氨的基本生产过程三个步骤：_、_、_。1.制备合成氨的原料气氮气：一是_；另一是_。氢气：(1)水蒸气通过赤热的煤(或焦炭)层，化学方程式为：_。(2)甲烷与水蒸气在催化剂作用下反应，化学方程式为：_。2.原料气的净化净化的原因：_。吸收H2S：_。除去CO：_，_。精制原料气：用_、_和_配制成的溶液来吸收_、_、_、_等少量有害气体。3.氨的合成与分离答案：造气净化合成1.将空气液化后蒸发分离出氧气获得氮气将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳，再除去二氧化碳得到氮气（1）C+H2OCO+H2（2）CH4+H2OCO+3H2CH4+2H2OCO2+4H22.合成氨需要纯净的氮气和氢气。在制取原料气的过程中，常混有一些杂质，其中的某些杂质会使合成氨的催化剂中毒而失去催化作用，所以必须除去。NH3H2O+H2S=NH4HS+H2OCO+H2OCO2+H2K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3醋酸铜氨COCO2O2H2S3.净化合成四、合成氨工业的发展1.原料及原料气的净化2.催化剂的改进3.环境保护废渣用作：_。废气：主要是_和_等有害气体。废液：主要是含_和含_的污水。答案：3.建材和肥料的原料H2SCO2氰化物氨
