1、第一章 走进化学工业第二节人工固氮技术-合成氨（第3课时)【自主学习】（阅读 教材9至11页）一、氮的固定1、定义： 将游离态的氮转化成化合态的氮的过程 。 2、方法：氨的固定主要方法有： （1）人工合成氨：化学固氨法。其条件要求高、成本高、转化率低、效率低。 （2）根瘤菌，生物固氨。常温常压下进行。成本低、转化率高、效率高。 3、工业应用： 模拟生物的功能，把生物的功能原理用于化学工业生产，借以改善现有的并创造崭新的化学工艺过程。【合作探究】二、合成氨的反应原理【实验】分析P11的实验，结合有关物质的物理、化学性质总结试管口处湿润的pH试纸的变化，推测有关反应。1、加热试管中的铁丝绒至红热后
2、注入氢气和氮气的混合气体，可以看到湿润的pH试纸变 红色 .2.用氢气和氨气合成氨的反应式是 N2+H2=2NH3 ,，属放热反应。3、工业上，采用以 铁触媒 催化剂，在 400-5000C 和10Mpa30 Mpa的条件下合成氨。【自主学习】阅读P12科学史话，结合已学化学平衡知识分析下面的问题（1）合成氨中，催化剂的主要作用是什么？ 答案： 加快反应速率 .（2）合成氨的适宜条件是什么？ 答案： 采用以 铁触媒 催化剂，在 400-5000C 和10Mpa30 Mpa的 .（3）选择适宜生产条件的原则是什么？ 提示：有较高的反应速率和平衡转化率，能最大限度地提高利润。（4）合成氨生产时，为
3、什么不采用尽可能高的压强？通常采用10MPa300MPa 的压强？ 答案： 压强增大，设备的投入成本增大 。（5）合成氨的反应为放热反应，降低温度会使平衡向右移动，但为什么温度要保持在400500左右？答案：合成氨的反应为放热反应，降低温度促使平衡向有移动，有利于、转化为；但降温必然减缓了反应速率，影响单位时间产率。生产中将二者综合考虑，既要保证、的转化率，又要保证较快的反应速率，只能选择适中的温度400500左右。应注意该温度为催化剂活化温度，低于此温度，催化剂不起作用。（6）在高温高压下，为什么还要使用催化剂？ 提示：催化剂是影响反应速率的几个因素中，对反应速率影响程度最大的。*应注意催化
4、剂的如下特点： 选择性：不同的反应选择不同的催化剂，如合成氨选择了铁触媒。每种催化剂都是对特定的反应有催化作用，并非能改变任何化学反应的速率。灵敏性：催化剂中混入杂质，常常会失去催化作用，称催化剂“中毒”，因此反应气体进入反应器前必须净化。催化剂只有在活化温度以上才能起催化作用，如铁触媒活化温度为400500，因此该温度为合成氨的适宜温度。【目标检测】1在合成氨时，可以提高H2转化率的措施是 （ C ）A.延长反应时间 B.充入过量H2 C.充入过量N2 D.升高温度2、下列有关合成氨工业的途述，可用勒沙特列原理来解释的是（ B ）A、使用铁触媒，使N2和H2混合气体有利于合成氨B、高压比常压
5、条件更有利于合成氨的反应 C、5000C左右比室温更有利于合成氨的反应D、合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率3.关于氨的合成工业的下列说法正确的是 （ B ）A.从合成塔出来的气体，其中氨气一般占15%，所以生产氨的工业的效率都很低B.由于NH3易液化，N2、H2可循环使用，则总的说来氨的产率很高C.合成氨工业的反应温度控制在400500 左右，目的是使平衡向正反应方向进行D.合成氨工业采用10 MPa 30MPa ，是因该条件下催化剂的活性最好4.在合成氨工业中，为增加氨的日产量，下列变化过程中不能使平衡向右移动的是（ B ） A. 不断将氨分离出来 B.使用催化剂 C. 采用500C左右的温度 D. 采用1030MPa的压强5某温度时，在一体积为2L的密闭容器中，通入112和24此时容器内压强为p大气压。在该温度和催化剂作用下，H2和N2反应达到平衡，测得平衡时压强为0.95p大气压，下列说法不正确的是（ D ）A平衡时，N2物质的量是3.6 molB平衡时，H2的物质的量是10.8molC平衡时，N2的转化率10%DNH3的体积百分含量是10%
