合成氨的适宜条件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,速率平衡两相宜,合成氨反应条件的选择,假如你自己就是合成氨工厂的厂长，整个生产过程中你最关心的是什么？,N,2,+3H,2,2NH,3,1.,氨气生成的多,2.,氨气生成的快,平衡要正向移动,反应速率要快,N,2,+3H,2,2NH,3,+Q,，分析该反应的特点。,可逆反应正反应放热气体总体积缩小的。,针对反应特点，分别,从化学反应速率和化学平衡两个方面思考，讨论并完成下表。,合成氨反应,N,2,+3H,2,2NH,3,+Q,使氨生的快,使氨生的多,高压,高温,使用,无影响,高压,低温,C,反应物,C,反应物,C,生成物,催化剂,温度,压强,浓度,工业合成氨的适宜条件,1.压强：,3.催化剂：,2.温度：,4,.,浓度：,20,MPa,50MPa,500左右(该温度下催化剂的活性最好，反应速率最快),N,2,、,H,2,的再循环,增大反应物的浓度 及时将氨气液化成液氨并从混合气中分离,降低生成物的浓度,铁触媒,合成氨条件选择,根瘤菌,根瘤菌中内含“钼铁红蛋白”。工业合成氨的催化剂模仿根瘤菌，因此选择含铁元素的“铁触媒”。,催化剂的催化能力一般称为,催化活性。,许多催化剂在使用过程中，其活性从小到大，逐渐达到正常水平，这就是催化剂的成熟期。接着催化剂的催化活性在一段时间里保持稳定，然后再逐渐下降，直至不能再使用。催化剂的催化活性和反应温度、反应物的浓度有关。,知识拓展：催化剂,催化剂也会中毒，原因是催化剂表面的活性中心被杂质占据而引起中毒。例如合成氨反应中的铁触媒，氧气、二氧化碳、一氧化碳和水蒸气都能使催化剂中毒，但利用纯净的氢氮混合气体通过中毒的催化剂时，催化剂的活性又能恢复，因此这种中毒是暂时性的中毒。相反，含磷、硫、砷的化合物则可使催化剂永久失去催化活性。,知识拓展：催化剂,催化剂中毒会严重影响生产的正常进行，工业生产中为了防止催化剂中毒，要把反应物原料加以净化，以除去有毒物质，这样就要增加设备，提高成本。因此，研制具有较强抗毒能力的新型催化剂，是一个重要的课题。,知识拓展：催化剂,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,年间他们就进行了多达,6500,次试验，测试了,2500,种不同的配方，最后选定了合适的催化剂，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。,哈伯与合成氨,