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高中化学人教版选修2教案 人工固氮技术---合成氨(课时1)

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时间:2021-06-08

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资料简介

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人工固氮技术---合成氨教学目的:1.利用所学的化学反应速率和化学平衡理论解释合成氨中的相关问题;2.了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。教学重点、难点:利用所学的化学反应速率和化学平衡理论解释合成氨中的相关问题。探究建议:参观化工厂或观看有关的影像资料片,考察企业的选址情况,收集产品的生产原理、原料利用率、能耗、投资和成本核算等资料,撰写考察报告。课时划分:一课时教学过程: [课堂作业]1.合成氨工业对化学工业和国防工业有重要的意义,对我国实现农业现代化起着重要的作用。关于合成氨工业的说法正确的是 D A.合成氨反应一般选择在 500℃左右的温度下进行,只是因为考虑到催化剂的催化活性 B. 合成氨工业必须使用铁触媒作催化剂 C.目前我国的合成氨工业一般采用的条件是:T,500℃左右;P,20MPa—50 MPa ,这时平衡混合物中氨的体积分数已接近 100%D.有研究表明,在 400℃、压强超过 200MPa时,不必使用催化剂氨的合成反应就能顺利进行2、在合成氨工业中,下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是 CA.向循环气体中不断补充 N2和 H2并将生成的 NH3及时地从混合气中分离出来,这样做有利于合成氨的反应B.高压有利于合成氨的反应 C.加入催化剂有利于合成氨的反应 D.温度过高不利于合成氨的反应 3、下面是合成氨的简要流程示意图,沿 X线路回去的是 CDA.N2和 H2 B.催化剂 C.N2 D.H2 4、关于催化剂的叙述,正确的是 C A.催化剂在化学反应前后性质不变 B.催化剂在反应前后质量不变,故催化剂不参加化学反应 C.反应物中的某些杂质能使催化剂失去活性,造成催化剂“中毒” D.催化剂可以提高反应物的转化率N2与 H2按 1:3 体积比混合压缩机 热交换有催化剂的合成塔冷凝器液氨X5、下列反应起了氮的固定作用的是 DA.NH3经催化氧化获得 NO B.NO2跟水作用制取硝酸C.NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 D.N2+O2=2NO(放电条件)6、工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素.已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生 H2和 CO2,H2是合成氨的原料,CO2供合成尿素用.若从充分利用原料的角度考虑,选用 (填序号)物质作原料较好 BA.CO B.石脑油(C5H12、C6H14) C.CH4 D.焦炭7.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得 1918年诺贝尔化学奖.现向一密闭容器中充人 1molN2和 3molH2,在一定条件下使该反应发生,有关说法正确的是 C A.达到化学平衡时,N2将完全转化为 NH3 B.达到化学平衡时,N2、H2和 NH3的物质的量浓度一定相等 C.达到化学平衡时,N2、H2和 NH3的物质的量浓度不再变化D.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零8. 合成氨所需的氢气由煤与水发生反应制得,其中一步反应为:CO+H2OCO2+H2(正反应为放热),要使 CO转化率提高,可采用下列措施中的 ACA. 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9、实验室用 N2、H2 合成氨气,并用酚酞试液检验生成的氨气,用锌与盐酸反应制取氢气;用 NaNO2饱和溶液和 NH4Cl饱和溶液共热制取氮气:NaNO2+NH4Cl=NaCl + NH4NO2 NH4NO2 N2↑+2H2O。制取装置如图所示:(1)装置 A用于制取 H2 (2)装置 E中分液漏斗上方常用导管与园底烧瓶相通,作用是便于液体顺序流下。装置 E与装置 C直接相连,连接时导管口连接方法为 e接 b 。(3)装置 C的另一接口与其他仪器装置相连接时,导管口的连接顺序为:另一接口 a 接 d , c 接 f , g 接 h 。(4)装置 D的作用为干燥 N2、H2 。装置 F导出的气体的成分为 NH3、H2、N2 (5)装置 G内滴有酚酞的试液,用于检验氨气的生成,该装置中导管口能否插入液面以下不能(填“能”或“不能”),理由是氨气极易溶于水而发生倒吸。(6)从充分利用原料的角度看,装置 G应装双孔塞,此时另一接口应与 d相连为佳。10.把 4molN2和 8molH2置于 5L密闭容器里合成氨,达到平衡时测得混合气体中含 NH3的体积分数为 20%,求:(1)混合气体中含 H2的体积分数。(2)反应前后容器内的压强比。(3)N2和 H2的转化率。答案:(1)H2:50% (2)6∶5 (3)N2:25%;H2:37.5%

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