第四节　化学反应条件的优化--工业合成氨

　　[目标要求]　1.认识合成氨的化学原理。2.应用化学平衡和化学反应速率的有关知识选择合成氨的条件。3.了解合成氨生产的主要流程。4.了解工业条件选择的依据和原则。

　　一、合成氨反应的限度

　　1．合成氨的化学反应方程式________________________________________。

　　2．合成氨反应的特点

　　(1)它是一个________反应。

　　(2)正反应是一个________反应。

　　(3)正反应是气体体积________的反应。

　　因此，________温度、________压强将有利于化学平衡向生成____的方向移动。在一定温度、压强下，反应物氮气、氢气的体积比为1∶3时平衡混合物中氨的含量最高。

　　二、合成氨反应的速率

　　1．速率方程：在特定条件下，合成氨反应的速率与参加反应的物质的浓度的关系式为：v＝kc(N2)·c3/2(H2)·c－1(NH3)，由速率方程可知：________N2或H2的浓度，减小NH3的浓度，都有利于提高合成氨反应的速率。

　　2．温度升高时，k增大，因此升温有利于提高合成氨的速率。

　　3．加入合适的催化剂能降低合成氨反应的活化能，使合成氨反应的速率提高上万亿倍。

　　三、合成氨的适宜条件

　　1．合成氨反应条件的选择原理

　　工业生产中，既要考虑尽量增大反应物的____________，充分利用原料，又要选择较快的____________，提高单位时间内的产量。以上两点是选择反应条件的出发点，当二者发生矛盾时，要结合具体情况具体分析，找出最佳的反应条件。

　　2．合成氨反应的适宜条件

　　(1)压强

　　①适宜条件

　　②理论依据：压强越大，要求动力越大，对材料和设备的制造要求就越高。

　　(2)温度

①适宜条件：________左右。