课题2　人工固氮技术--合成氨

1．理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。

2．了解合成氨生产的一般流程和反应原理、反应条件等。

3．通过合成氨的学习，体现化工生产的过程，体现实验室研究与实际生产之间转化过程。

氮的固定指的是将游离态氮转变为化合态氮的方法。

一、合成氨的反应原理

如下图为合成氨的实验装置

加热试管中的铁丝绒至红热后注入氢气和氮气的混合气体，可以看到湿润的pH试纸变蓝色。

用氢气和氮气合成氨的化学反应方程式是N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3，属放热反应。

工业上，采用以铁为主的催化剂，在400～500 ℃和10～30 MPa的条件下合成氨。

工业合成氨的反应特点是什么？

提示：(1)体积减小的反应；(2)放热反应；(3)反应条件为高温、高压、催化剂。　　

二、合成氨的基本生产过程

制备合成氨的原料气

(1)制取N2：物理方法为将空气液化，蒸发分离出氧气。

化学方法为碳在空气中燃烧，O2充分反应后除去CO2制取氮气。