氨的合成与应用小专题复习
氨的合成与应用小专题复习 任务一：工业合成氨（原子结构，热化学，化学平衡，氧化还原） （1）写出N2的电子式 结构式 。NH3结构式 化学键类型 。 （2）已知：1 mol N2(g)与适量H2(g)完全反应，生成NH3(g)，放出92.2 kJ热量，写出反应的热化学方程式： 。 （3）在一定温度下，向容积不变（始终为10L）的密闭容器中加入2 mol N2、8 mol H2 及固体催化剂。10分钟后反应达到平衡状态，容器内有2molNH3，用氢气表示的反应速率为： 。氮气的转化率为 。若想提高氮气的转化率，根据化学平衡移动原理，请提出合理的建议： （任意写一条）。 （4）氨被氧化生成一氧化氮的化学方程式为： 。 任务二：氨的应用（物质类别、离子方程式、氧化还原、元素周期） （1）设计合成氮肥NH4NO3的流程简图
N2 NH4NO3
课下请写出转化间相应的化学方程式，有离子反应的写离子方程式。
（2）化工厂经常用浓氨水检验氯气管道是否漏气，其现象是产生大量白烟，请写出相应反应方程式 。其中还原剂是 ，氧化性 〉 写出氯原子的原子结构示意图 ，氯元素在周期表中的位置 。 任务三：电解法合成氨（电化学原理） （石景山期末）28．（1）钯电极A是电解池的 极（填“阳”或“阴”）， 该极上的电极反应式是 。 （2）阴极pH变 (填变大或变小)，H+向 极移动 （填阴极、阳极）。 （3）若生成1mol NH3则需转移 mol电子。 （4）若电解时用氢氧燃料电池（电解液为KOH）做电源，则氧气在 极发生反应，该极的电极反应式为 ，pH变 (填变大或变小)，若有22.4L氧气（标准状况下）参加反应，则转移 mol电子。 任务四：新方法（热化学，化学平衡，物质的量） （08广东）一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反
应生成NH3：2N2+ 6H2O4NH3+3O2.，进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3 h，体积为1L）： T/K 303 313 323 生成NH3量／（10mo1） 4．8 5．9 6．0 请回答下列问题： （1）303K时从开始到3 h内以O2物质的量浓度变化表示的平均反应速率为 mol·L-1h-1。 （2）该反应过程与能量关系可用下图表示．完成反应的热化学方程式： 。
（3）在一定条件下，能够说明该反应达到平衡状态的标志是______________。 A．反应混合物各组分物质的量浓度相等 B．N2、H2O、NH3、O2分子数之比为1:3:2:1 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．单位时间内消耗1 mol N2的同时，就有1 mol O2生成 （4）达到平衡后下列能提高N2转化率的是_________________。 A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度 C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积
（5）与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议： 。 （6）已知：N2（g）十3H2（g） 2NH3（g）△H=-92.4 kJ•mol－1 2H2（g）+ O2（g）2H2O（l）△H=-571.6 kJ•mol－1
求反应2N2+ 6H2O4NH3+3O2.的△H= kJ•mol－1
知识梳理 化学平衡
H2 N2 N2 NH3 H2
H+ SCY 固体介质
钯电极A 钯电极B
氨的合成与应用 化学能与热能电化学 氧化还原物质的量周期类别原子结构离子反应课堂检测 （丰二）28．（10分）汽车尾气中含有CO和氮氧化物。治理尾气的方法是在排气管上安一个催化转化器，其中发生如下反应：2NO+2CO N2 + 2CO2。 （1）2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g）反应的平衡常数的表达式为：K = 。 （2）已知： CO（g）+1/2 O2（g） = 2CO2（g） △H = －283 kJ/mol N2（g）+ O2（g） = 2 NO（g） △H = ＋180 kJ/mol 则反应2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g） △H = kJ/mol。 （3）对于可逆反应2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g），结合（2）中信息，下列说法正确的是 。 ① 升高温度，平衡常数增大 ② 升高温度，逆反应速率降低 ③ 单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡 ④ 反应达到平衡后，其他条件不变，缩小容器容积，平衡向生成N2 和CO2的方向移动 课堂检测 （丰二）28．（10分）汽车尾气中含有CO和氮氧化物。治理尾气的方法是在排气管上安一个催化转化器，其中发生如下反应：2NO+2CO N2 + 2CO2。 （1）2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g）反应的平衡常数的表达式为：K = 。 （2）已知： CO（g）+1/2 O2（g） = 2CO2（g） △H = －283 kJ/mol N2（g）+ O2（g） = 2 NO（g） △H = ＋180 kJ/mol 则反应2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g） △H = kJ/mol。 （3）对于可逆反应2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g），结合（2）中信息，下列说法正确的是 。 ① 升高温度，平衡常数增大 ② 升高温度，逆反应速率降低 ③ 单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡 ④ 反应达到平衡后，其他条件不变，缩小容器容积，平衡向生成N2 和CO2的方向移动 课堂检测 （丰二）28．（10分）汽车尾气中含有CO和氮氧化物。治理尾气的方法是在排气管上安一个催化转化器，其中发生如下反应：2NO+2CO N2 + 2CO2。 （1）2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g）反应的平衡常数的表达式为：K = 。 （2）已知： CO（g）+1/2 O2（g） = 2CO2（g） △H = －283 kJ/mol N2（g）+ O2（g） = 2 NO（g） △H = ＋180 kJ/mol 则反应2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g） △H = kJ/mol。 （3）对于可逆反应2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g），结合（2）中信息，下列说法正确的是 。 ① 升高温度，平衡常数增大 ② 升高温度，逆反应速率降低 ③ 单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡 ④ 反应达到平衡后，其他条件不变，缩小容器容积，平衡向生成N2 和CO2的方向移动 课堂检测 （丰二）28．（10分）汽车尾气中含有CO和氮氧化物。治理尾气的方法是在排气管上安一个催化转化器，其中发生如下反应：2NO+2CO N2 + 2CO2。 （1）2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g）反应的平衡常数的表达式为：K = 。 （2）已知： CO（g）+1/2 O2（g） = 2CO2（g） △H = －283 kJ/mol N2（g）+ O2（g） = 2 NO（g） △H = ＋180 kJ/mol 则反应2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g） △H = kJ/mol。 （3）对于可逆反应2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g），结合（2）中信息，下列说法正确的是 。 ① 升高温度，平衡常数增大 ② 升高温度，逆反应速率降低 ③ 单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡 ④ 反应达到平衡后，其他条件不变，缩小容器容积，平衡向生成N2 和CO2的方向移动
课堂检测 （丰二）28．（10分）汽车尾气中含有CO和氮氧化物。治理尾气的方法是在排气管上安一个催化转化器，其中发生如下反应：2NO+2CO N2 + 2CO2。 （1）2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g）反应的平衡常数的表达式为：K = 。 （2）已知： CO（g）+1/2 O2（g） = 2CO2（g） △H = －283 kJ/mol N2（g）+ O2（g） = 2 NO（g） △H = ＋180 kJ/mol 则反应2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g） △H = kJ/mol。 （3）对于可逆反应2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g），结合（2）中信息，下列说法正确的是 。 ① 升高温度，平衡常数增大 ② 升高温度，逆反应速率降低 ③ 单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡 ④ 反应达到平衡后，其他条件不变，缩小容器容积，平衡向生成N2 和CO2的方向移动
课堂检测 （丰二）28．（10分）汽车尾气中含有CO和氮氧化物。治理尾气的方法是在排气管上安一个催化转化器，其中发生如下反应：2NO+2CO N2 + 2CO2。 （1）2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g）反应的平衡常数的表达式为：K = 。 （2）已知： CO（g）+1/2 O2（g） = 2CO2（g） △H = －283 kJ/mol N2（g）+ O2（g） = 2 NO（g） △H = ＋180 kJ/mol 则反应2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g） △H = kJ/mol。 （3）对于可逆反应2 NO（g）+2 CO（g） N2（g） + 2 CO2（g），结合（2）中信息，下列说法正确的是 。 ① 升高温度，平衡常数增大 ② 升高温度，逆反应速率降低 ③ 单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡 ④ 反应达到平衡后，其他条件不变，缩小容器容积，平衡向生成N2 和CO2的方向移动
高中化学复习知识点：合成氨条件的选择
4．A
【解析】
【分析】
【详解】
A.联合制碱法制纯碱的原理为在饱和食盐水中通入氨气，再通二氧化碳来制备碳酸氢钠，碳酸氢钠分解生成纯碱，则设备为吸氨塔、碳酸塔，原料为食盐、二氧化碳、氨，反应条件为30℃-35℃的氨化饱和食盐水吸收CO2，故A正确；
B.接触法制硫酸的原理为硫铁矿在沸腾炉中被氧化为二氧化硫，二氧化硫在接触室中被氧化为三氧化硫，三氧化硫进入吸收塔被吸收，则设备为沸腾炉、接触室、吸收塔，原料为硫铁矿和空气，反应条件为V2O5做催化剂、400-500℃，故B错误；
3．反应2SO2+ O2 2SO3是工业生产硫酸的关键步骤，下列说法不正确的
A．实际生产中，此反应在接触室进行
B．过量空气能提高SO2的转化率
C．使用催化剂能提高该反应的反应速率
D．2molSO2与1molO2混合一定能生成2molSO3
4．下列化学工业有关设备、原料、反应条件配套的是
A．联合制碱法制纯碱：吸氨塔、碳酸塔，食盐、二氧化碳、氨，30℃-35℃的氨化饱和食盐水吸收CO2
故选A。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．合成氨的反应为可逆反应，则3体积H2和足量N2反应，氢气不能完全转化，生成氨气一定小于2体积，故A错误；
B．采用氮氢循环操作，可以提高N2和H2的利用率，故B正确；
C．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则室温比500℃左右更有利于向合成氨的方向进行，故C错误；
【解析】
【分析】
(1)合成氨为气体体积缩小的放热反应，需要在高温、高压、催化剂条件下进行；
C．钠比氯化钠价格高，不经济，海水晒盐获得NaCl，故C错误；
D．电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气，2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2↑，故D正确；
氨合成考试试题及答案
氨合成考试试题及答案考试试题：1. 氨合成反应的化学方程式是什么？请写出反应方程式和平衡方程式。
2. 请解释氨合成反应的原理和机理。
3. 氨合成反应中常用的催化剂是什么？请解释其作用和选择条件。
4. 氨氧化反应与氨合成反应有何不同？请作简要比较。
5. 氨合成反应的工业应用主要是什么？请列举几个具体的例子，并解释其用途。
6. 氨合成反应中常见的问题和挑战是什么？请提出两个，并给出解决的方法。
7. 请简要介绍氨合成反应的历史发展和重要里程碑。
考试答案：1. 氨合成反应的化学方程式是：反应方程式：N2 + 3H2 → 2NH3平衡方程式：N2 + 3H2 ⇌ 2NH32. 氨合成反应的原理和机理：氨合成反应是一种半反应，通过将氮气和氢气在合适的条件下催化反应生成氨气。
其原理基于 Haber-Bosch 过程，根据 Le Chatelier 原理，通过高温高压条件下，同时通过合适的催化剂，可以增加反应速率和产率。
氨合成反应的机理包括氮气吸附、氢气吸附、氨生成和氨解离等步骤。
3. 氨合成反应中常用的催化剂是铁-铁铝合金催化剂。
其主要作用是提供活性位点，促进氮气和氢气的吸附和反应。
选择条件包括催化剂的比表面积、物理结构稳定性、催化剂活性和选择性等。
4. 氨氧化反应与氨合成反应的区别：氨氧化反应是将氨气氧化成氮气和水蒸气的反应，化学方程式为：4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O。
而氨合成反应是将氮气和氢气反应生成氨气。
两者的主要区别在于反应物和产物不同，氨氧化反应产生氮气，而氨合成反应产生氨气。
5. 氨合成反应的工业应用主要包括：- 制取氨肥：氨气是制造尿素等氨基肥料的重要原料；- 合成合成氨树脂：氨气可用于合成聚合物和树脂；- 制取硝酸：氨合成反应中得到的氮气可用于制取硝酸等化学品。
6. 氨合成反应中常见的问题和挑战包括：- 反应速率和产率低：由于氮气和氢气的吸附和反应步骤复杂，催化剂选择和反应条件的优化是提高反应速率和产率的关键。
合成氨工业高中知识点
合成氨工业高中知识点合成氨工业是指通过化学反应合成氨的过程。
合成氨被广泛应用于农业、化工和能源等领域。
在高中化学学习中，学生需要了解合成氨的制备原理、工业应用以及相关的化学反应等知识点。
一、合成氨的制备原理 1.1 雅斯洛夫方程合成氨的制备是通过哈柏法进行的。
该方法基于雅斯洛夫方程，该方程描述了氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气的化学反应。
方程式如下：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) + ΔH1.2 反应条件合成氨的制备需要在适当的温度和压力条件下进行。
通常情况下，反应温度约为350-550摄氏度，压力约为100-250大气压。
此外，反应需要配合催化剂的使用，常用的催化剂包括铁、铑等。
二、合成氨的工业应用 2.1 农业领域合成氨在农业领域的应用最为广泛。
它可以用作肥料的原料，提供植物所需的氮元素。
合成氨肥料主要用于提高作物的产量和品质。
2.2 化工领域合成氨是许多化学产品的重要原料。
例如，合成氨可以用于合成尿素、硝酸和甲醇等化合物。
这些化合物在化工工业中有着广泛的应用，如用于制造塑料、油漆、药品等。
2.3 能源领域合成氨也被用作氢能源的储存和运输介质。
由于氨气在常温下具有较高的氢气容量，可以将氢气吸附在氨气中，从而方便地储存和运输氢能源。
三、合成氨的化学反应 3.1 合成氨的制备反应合成氨的制备反应是一个放热反应。
根据雅斯洛夫方程，氮气和氢气在一定温度和压力下反应，生成氨气。
该反应需要通过催化剂的作用才能有效进行。
3.2 合成氨的氧化反应合成氨可以进行氧化反应，生成氮气和水。
该反应在高温下进行，通常用于合成氨的废气处理或氨气的燃烧过程中。
3.3 合成氨的还原反应合成氨可以进行还原反应，生成氢气和氮气。
该反应通常在高温下进行，用于氨气的回收或再利用过程中。
综上所述，合成氨工业是一个重要的领域，涉及到制备原理、工业应用和化学反应等多个方面的知识点。
了解合成氨的制备原理和工业应用，以及相关的化学反应有助于学生深入理解化学知识，并在实际生活和工作中应用所学知识。
高三化学复习-氨的结构、制法、性质和用途
喷泉的原理来分析，图1是减小 上部
烧瓶内气体压强；图2是 增大下部
锥形瓶内气体压强（填增大或减小）
图2
归纳反思
喷泉实验
1.关键: 形成压强差
2.途径: ① 减少 “上瓶”的压强 ② 增加“下瓶”的压强
例1．（2009年上海高考化学题）下 面是实验室制取氨气的装置和选用
思考1：将试管中的红色溶液加热，颜色<将发生怎 样的变化？为什么?另有一种无色溶液，加热后会 变红色，这是什么溶液？
（2010年全国高考题）某学生
课外活动小组利用右图所示装置分别
做如下实验：
⑴ 在试管中注入某红色溶液，加热试
管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复
红色，则原溶液可能是 稀氨水和酚酞
溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的
瓶已装满干燥氨气，
引发水上喷的操作
是
。
该实验的原理
是
。
连线高考
(2) (09全国)如果只提供
如左图的装置，请说明
引发喷泉的法
。
提示:气体的体积受外界 因素(压强、温度)影响
(3)在右图装置中，烧瓶中充满干燥气体a， 打开弹簧夹f，然后将滴管b中的液体挤入烧 瓶内，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终 几乎充满烧瓶。则a和b分别可能是（BD ）
a 干燥气体
b液体
a
A
O2
水溶液
b
B CO2 NaOH溶液
f
C
Cl2
饱和NaCl水溶液
D HCl
水溶液
b
（4）某学生积极思考产生喷泉的其他
办法，并设计了图2所示装置，在锥形
瓶中分别加入足量的下列物质，反应后
合成氨相关知识点
合成氨相关知识点合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、化工、医药等领域。
它是一种无色气体，具有刺激性气味，可以作为氮肥、制冷剂、合成其他化学品的原料等。
本文将从合成氨的历史、制备方法、应用领域等方面介绍合成氨的相关知识点。
一、合成氨的历史合成氨的历史可以追溯到19世纪。
当时，德国化学家弗里德里希·维勒发现了一种将氮气与氢气反应得到氨的方法，这被认为是合成氨的首次成功制备。
随后，格哈特·诺贝尔等科学家在维勒的基础上进行了进一步研究，发展出了工业化生产合成氨的方法。
二、合成氨的制备方法合成氨的主要制备方法有哈柏-博斯曼法和奥斯特瓦尔德法。
哈柏-博斯曼法是最早使用的工业化合成氨方法，它是通过高温高压下将氮气和氢气催化反应得到氨。
奥斯特瓦尔德法则是一种更为高效的制备合成氨的方法，它是在铁铑催化剂的作用下，将氮气和氢气在适当温度和压力下反应生成氨。
三、合成氨的应用领域1. 农业领域：合成氨是一种重要的氮肥原料。
它可以与其他元素结合，制成氮肥产品，为植物提供充足的氮源，促进植物生长。
合成氨还可以直接用于土壤改良，提高土壤肥力。
2. 化工领域：合成氨是合成其他化学品的重要原料。
例如，合成氨可以与甲醇反应生成甲醇胺，用于制造涂料、纤维、塑料等产品。
此外，合成氨还可以用于制造硝酸、尿素等化学品。
3. 医药领域：合成氨可以作为一种药物原料，用于制造抗生素、维生素等药物。
合成氨还可以用于制造化妆品、洗涤剂等日用品。
4. 制冷领域：合成氨具有良好的制冷性能，可以用作制冷剂。
它被广泛应用于冰箱、空调等制冷设备中。
四、合成氨的环境影响合成氨的生产和应用过程中会产生一定的环境影响。
首先，合成氨的制备过程需要消耗大量的能源，导致二氧化碳等温室气体的排放增加。
其次，合成氨的使用过程中，如果没有正确处理和储存，可能会对土壤和水体造成污染。
因此，合成氨的生产和应用需要严格控制和管理，以减少环境影响。
合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、化工、医药等领域。
高二化学合成氨知识点归纳
高二化学合成氨知识点归纳合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于农业、工业和医药等领域。
在高二化学学习中，合成氨是一个重要的知识点。
本文将对高二化学合成氨的相关知识点进行归纳。
一、合成氨的概述合成氨是指人工合成的氨气体，它是化学工业中的重要原料。
合成氨通常以硫酸铵为原料，在一定的条件下进行反应生成。
合成氨反应一般采用哈伯-博士过程，该过程以高温、高压环境下，通过气相中的氢气和氮气在催化剂的作用下进行反应，生成氨气。
二、高温高压条件下的合成氨反应合成氨反应中的高温高压条件是保证反应正常进行的重要条件。
一般反应温度在400-500摄氏度之间，压力约为150-250atm。
在这种条件下，氮气和氢气经过催化剂的作用，发生氧化还原反应，生成氨气。
三、催化剂的作用催化剂在合成氨反应中起到了重要的作用。
常用的催化剂是铁-铝催化剂，通过它能够加快反应速率，降低反应的活化能。
催化剂能够提供活性位点，使得氮气和氢气分子吸附在催化剂表面并发生反应。
四、反应机理合成氨反应具有复杂的反应机理，其中最重要的是氮气和氢气的活化。
氮气的活化主要通过氮气在催化剂表面分子键的断裂实现，而氢气的活化则是通过氢气和催化剂表面的金属原子之间的相互作用实现。
五、反应平衡与原理合成氨反应是一个可逆反应，因此反应达到平衡后会停止。
提高产氨率的关键是要改变平衡的位置。
增加反应压力可以提高产氨率，因为通过勃氏定律可以得知，在高压下氨的产量会增加。
同时，降低反应温度也可以提高产氨率。
六、合成氨的应用合成氨作为一种重要的化学原料，在农业、工业和医药领域有着广泛的应用。
合成氨可以用于制备尿素、硝酸铵等农业肥料，用于合成塑料、炸药等工业产品，还可以用于药物合成和医学治疗。
综上所述，高二化学的合成氨知识点归纳了合成氨的概述、高温高压条件下的合成氨反应、催化剂的作用、反应机理、反应平衡与原理以及合成氨的应用。
这些知识点对于理解合成氨的合成原理及应用具有重要意义，同时也为进一步学习化学知识打下了基础。
高考化学一轮复习 专题4.5 氨和铵盐(讲)(含解析)
专题4.5 氨和铵盐1、掌握氨及铵盐的性质及用途、2、掌握NH 4+的检验。
2、掌握氨的实验室制法。
3、初步了解常见化肥。
一、氨 1、物理性质氨气是无色有刺激性气味的气体，易液化，可作制冷剂，常温、常压下，1体积的水可溶解700体积的氨气。
液氨与氨水的区别液氨 氨水 形成 氨气液化 氨气溶于水 物质分类 纯净物混合物微粒种类 NH 3NH 3、NH 3·H 2O 、H ＋、H 2O 、NH 4＋、OH －存在条件常温常压下不能存在常温常压下可存在2、分子结构 电子式： 空间结构： 三角锥形 。
3、氨的化学性质 （1）与水的反应 NH 3+H 2ONH 3·H 2ONH +4+OH - 氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有： NH 3·H 2O 、NH 3、H 2O 、NH +4 、OH -、H +。
氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH 3·H 2O=====△NH 3↑＋H 2O 。
。
（2）氨气与酸反应①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。
化学方程式为：NH3+HCl===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。
②与CO2等酸性氧化物反应：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3或2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3（3）NH3的还原性①氨的催化氧化化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O②与其他氧化剂反应4NH3+3O2（纯氧）=2N2+6H2O4x NH3+6NO x =(2x+3)N2+6xH2O2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O8NH3+3Cl2 = N2+6NH4Cl（白烟）（4）与盐溶液反应将氨水加入下列溶液被滴试剂现象离子方程式FeCl3溶液生成红褐色沉淀Fe3++3NH3·H2O =Fe(OH)3↓+3NH4+AlCl3溶液生成白色沉淀Al3++3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3NH4+AgNO3溶液先生成白色沉淀后消失Ag++NH3·H2O=AgOH↓+ NH4+ AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2］++OH-+2H2O4、氨气的实验室制法（1）加热固态铵盐和碱的混合物一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。
高考化学一轮复习专题4.5氨和铵盐(讲)(含解析)
专题4.5 氨和铵盐1、掌握氨及铵盐的性质及用途、2、掌握NH 4+的检验。
2、掌握氨的实验室制法。
3、初步了解常见化肥。
一、氨 1、物理性质氨气是无色有刺激性气味的气体，易液化，可作制冷剂，常温、常压下，1体积的水可溶解700体积的氨气。
液氨与氨水的区别液氨 氨水 形成 氨气液化 氨气溶于水 物质分类 纯净物混合物微粒种类 NH 3NH 3、NH 3·H 2O 、H ＋、H 2O 、NH 4＋、OH －存在条件常温常压下不能存在常温常压下可存在2、分子结构电子式： 空间结构： 三角锥形 。
3、氨的化学性质 （1）与水的反应NH 3+H 2ONH 3·H 2ONH +4+OH - 氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有： NH 3·H 2O 、NH 3、H 2O 、NH +4 、OH -、H +。
氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH 3·H 2O=====△NH 3↑＋H 2O 。
。
（2）氨气与酸反应①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为 有白烟生成，将浓盐酸改为 浓硝酸，也会出现相同的现象。
化学方程式为：NH3+HCl===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。
②与CO2等酸性氧化物反应：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3或2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3（3）NH3的还原性①氨的催化氧化化学方程式：4NH3+5O2 4NO+6H2O②与其他氧化剂反应4NH3+3O2（纯氧）=2N2+6H2O4x NH3+6NO x =(2x+3)N2+6xH2O2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O8NH3+3Cl2 = N2+6NH4Cl（白烟）（4）与盐溶液反应将氨水加入下列溶液4、氨气的实验室制法（1）加热固态铵盐和碱的混合物一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。
合成氨—氨的合成
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合成塔进口气体组成
氢氮比：为防止原料气中氢氮比失调，新鲜原料气中氢氮比为 3：1；
惰性气体含量：当操作压力较低、催化剂活性较好时，循环气 的惰性气体含量宜保持在16%~20%；反之，宜控制在 12%~16%。
11
暂时毒物
氧及含氧的化合物 CO、CO2、H2O
毒物
永久毒物
12
硫及其化合物 氯及其化合物 磷及其化合物 砷及其化合物
4.氨合成的工艺条件
温度
压力
氢氮比
13
空速
惰性 气体
压力
1.提高操作压力对化学平衡和反应速率均有利,压力高，生产能力增加。 2.压力过大设备承受力大，对设备材质要求高、损耗大，高压下对应的 反应温度高，催化剂寿命缩短。 3. 选择操作压力的主要依据：能量消耗、生产能力、设备投资、催化剂 使用寿命。
yNH3 yi yNH3 )2
Kp
p
(r
r 1.5 1)2
一定时等式右端为常数，
惰性气体含量增加，平衡 氨含量减小，因为增加惰 性气体含量相当于降低了 反应物的分压，即惰性气
结论： 欲提高平衡氨 含量，则需升高压力、 降低温度和减少惰气含 量。
体对氨合成不利。
7
3.氨合成催化剂
氨合成催化剂的组成： 主要成分：Fe3O4(FeO·Fe2O3，Fe2+/Fe3+0.5)
活性成分：Fe 促进剂为：K2O, CaO, Al2O3，SiO2
以精选的天然磁铁矿熔融制作成2-3mm厚、5-10mm外径 的、黑色有金属光泽、有磁性的不规则片状颗粒。
氨合成催化剂中各组分的作用： Al2O3：增加催化剂比表面积，防止还原后铁微晶长大聚 集，提高催化剂活性和稳定性。 K2O：可使催化剂的金属电子逸出功降低，利于N分子的 吸附和活化，加快氨的脱附。提高了催化剂活性。 CaO：有利于Al2O3和Fe3O4固熔体的形成，降低固熔体 的熔点和黏度，另外还能提高催化剂的热稳定性和抗毒能 力。 SiO2：磁铁矿的杂质，类似于Al2O3，可稳定α-Fe晶粒， 增强催化剂的耐热性和抗水能力。
高考化学一轮复习工业合成氨考点精练
工业合成氨一．选择题（共20小题）1．下列过程属于人工固氮的是（）A．分离液态空气制氮气B．闪电时N2转化为NOC．合成氨D．豆科作物根瘤菌将N2转化为NH32．NH3是一种重要的工业原料．下列关于合成氨的说法中，不正确的是（） A．工艺涉及催化技术B．工艺涉及高温高压技术C．原料之一的氮气来自空气D．从合成塔出来的气体中，氨的体积分数为100%3．下列有关工业生产的叙述正确的是（）A．合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率B．硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量C．电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室D．侯氏制碱法是将氨气和二氧化碳先后通入饱和氯化钠溶液中，制得碳酸氢钠固体，再在高温下灼烧，转化为碳酸钠固体4．传统合成氨工业需要采用高温、高压和催化剂．近来美国化学家使用新型铁系催化剂，在常温下合成了氨气．下列说法正确的是（）A．新型合成氨方法是吸热反应B．新型合成氨方法可简化生产设备C．新型催化剂提高了N2和H2的转化率D．两种方法中该反应的化学平衡常数相同5．符合目前工业生产实际的化工生产原理是（）A．合成氨工业中，由于氨易液化，N2、H2循环使用，所以总体上氨的产率很高B．氯气和氢气混合在光照条件下反应生成氯化氢，用水吸收得到盐酸C．氯碱工业中，电解槽的阳极区产生NaOHD．二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸6．下列有关工业生产的叙述正确的是（）A．合成氨生产过程中将NH3液化分离，会降低反应速率，可提高N2、H2的转化率B．从海水中提镁过程中，电解熔融MgO可制备MgC．电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解固体的质量比阴极析出固体的质量小D．电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室7．如图是合成氨的简要流程示意图，沿X路线回去的物质是（）A． N2和H2 B．催化剂 C． NH3 D． H28．下列有关工业生产的叙述正确的是（）A．合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率，缩短生产周期，故温度越高越好B．硫酸工业中，使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率C．电解精炼铜时，精铜作阴极D．电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室9．下列有关工业生产的叙述正确的是（）A．合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于加快反应速率B．氯碱工业中，使用离子交换膜可防止Cl2和NaOH溶液反应C．硫酸工业中，接触室内安装热交换器，是为了利用沸腾炉中排出的SO2的热量D．硫酸工业中，SO2的催化氧化不采用高压，是因为压强对SO2转化率无影响10．最近美国化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气．下列有关说法正确的是（）A． NH3是电解质B．该合成氨过程不属于氮的固定C．空气、水、太阳能均为可再生资源D．断裂N2中的N≡N键会释放出能量11．有关合成氨工业的下列说法中，正确的是（）A．从合成塔出来的混合气体，NH3的含量较小，所以生产氨的工厂的效率都很低B．由于氨可液化分离出来，N2、H2在实际生产中循环使用，所以总体来说氨的产率很高 C．合成氨工业的反应温度控制在500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动D．合成氨厂采用的压强是20 MPa～50 MPa，因在该压强下铁触媒的活性最大12．下列物质的工业制备原理不正确的是（）A．氨气：N2+3H22NH3B．铝：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑C．氯气：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2OD．硫酸：2SO2+O22SO3，SO3+H2O═H2SO413．下列关于合成氨和联合制纯碱工业生产的叙述中，正确的是（）A．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加大正反应速率，提高N2、H2的转化率B．联合制碱法生产工艺中采用循环操作，其目的是提高食盐的利用率C．从氨合成塔出来的混合气体中NH3只占15%左右，所以生产氨的工厂效率都很低D．联合制碱法中关键的一步是向分离出NaHCO3晶体后的母液中不断地通入CO214．下列工业生产所涉及的化学用语表达不正确是（）A．工业上制取氯气：MnO2+4HCl Cl2↑+MnCl2+H2OB．工业上合成氨：N2+3H2 2NH3C．工业上制取粗硅：SiO2+2C Si+2CO↑D．工业上生产漂白粉：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O15．关于工业合成氨的叙述中错误的是（）A．在动力、设备、材料允许的条件下尽可能在高压下进行B．温度越高越有利于工业合成氨C．在工业合成氨中N2、H2的循环利用可提高其利用率，降低成本D．及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动16．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．哈伯法合成氨需要在20～50MPa的高压和500℃左右的高温下，并用铁触媒作为催化剂，氨在平衡混合物中的含量仍较少．最近英国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为 trans一Fe（DMeOPrPE）2的新催化剂，在常温下合成氨，反应方程式可表示为N2+3H2⇌2NH3．有关说法正确的是（）A．哈伯法合成氨是吸热反应，新法合成氨是放热反应B．新法合成氨不需要在高温条件下，可节约大量能源，具有发展前景C．新法合成氨能在常温下进行是因为不需要断裂化学键D．新催化剂降低了反应所需要的能量，使平衡正向移动17．下列有关工业生产的叙述正确的是（）A．合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于加快反应速率B．硫酸工业中，接触室内安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量C．氯碱工业中，使用离子交换膜可防止C12和NaOH溶液反应D．电镀工业中，必需将镀件与电源的负极相连18．合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应，合成氨工业的生成流程如下：关于合成氨工业的说法中不正确的是（）A．混合气进行循环利用遵循绿色化学思想B．对原料气进行压缩可以增大原料气的转化率C．合成氨反应须在低温下进行D．使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动19．工业上利用合成氨实现人工固氮．属于合成氨主要原料的是（）A． NO2 B．空气 C． Na2CO3 D． KNO320．下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是（）A．海水提镁：用电解氯化镁产生的氯气制取盐酸B．工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度C．工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜D．火力发电：在燃煤中加入适量生石灰二．填空题（共5小题）21．“低碳”既是时尚，也是环保要求．“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式．下面是几个工厂利用废气、废渣（液）联合生产化肥硫酸铵的工艺：请回答下列问题：（1）工艺操作②为：．工业合成氨的化学方程式为：．（3）副产品的化学式为．该联合生产工艺中可以循环使用的物质是．（4）在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是（5）写出生成“产品”的化学方程式：．22．以天然气、焦炭、水、空气为初始原料，可以制得若干化工产品：请回答下列问题：（1）合成氨中原料气体N2来源于空气，可采用将空气和两种方法，H2可采用上述反应①，其化学方程式为．对于合成氨N2+3H22NH3△H＜0，其中N2与H2体积比高于1：3的原因是；及时分离NH3的方法是．（3）制取NH4NO3时，NH3的用途有两种，制HNO3的量大于与HNO3反应的量的原因．（4）发生反应⑤的化学方程式为．（5）发生反应③生成C8H18的化学方程式为．23．氨气是中学化学中常见的气体，其用途广泛．（1）实验室制取氨气的化学方程式是．工业上氨气可以由氢气和氮气合成如图1．①该反应的热化学方程式是．②随着温度的升高，该反应的化学平衡常数的变化趋势是．③一定温度下，2L密闭容器中，5mol N2和5mol H2发生反应，达到平衡时，N2的转化率为20%，该温度下反应的平衡常数的数值是（填字母）．④简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法：．（3）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用氨水吸收法处理尾气．①当氨水中所含氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8L SO2时，溶液中的溶质为．②（NH4）2SO3显碱性，用化学平衡原理解释．③NH4HSO3显酸性．用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确的是（填字母）．a．c（NH4+）=2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）b．c（NH4+）＞c（SO32﹣）＞c（H+）=c（OH﹣）c．c（NH4+）+c（H+）=c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣）（4）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理如图2：①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择（填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液．②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是．③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的电极总反应是，正极的电极反应方是．24．实验室合成氨装置如图：试回答：（1）装置甲的作用是：①，②，从丙导出的气体是，（3）乙中发生的反应方程式为，（4）检验产物的简单化学方法是．25．实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气．（1）从图中选择制取氮气的合适装置：（填编号）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用：①②③（3）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能说明反应发生的现象是，乙装置中的CCl4的作用是．（4）反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子有：H+、OH﹣、、．三．解答题（共5小题）26．回答下列问题：（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气．氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是，；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式，．设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称，其中发生的化学反应方程式为．（3）设备B的名称，其中m和n是两个通水口，入水口是（填“m”或“n”）．不宜从相反方向通水的原因．（4）设备C的作用；（5）在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO 的转化超过90%，则起始物中c（H2O）：c（CO）不低于．27．工业合成氨技术是对人类的巨大贡献之一．下面是合成氨的简要流程示意图：（1）设备 I的名称是，沿X路线循环的物质是（填字母）．A．N2和H2 B．催化剂 C．NH3D．N2、H2和NH3合成氨中H2可以由焦炭和水蒸汽反应获得．请写出该反应的化学方程式：．（3）原料气中往往含有H2S、CO、CO2等杂质，必须除去这些杂质的目的是，常用K2CO3溶液除去CO2，其反应的离子方程式为．（4）近年有人将电磁场直接加在氮气和氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较高的产率．电磁场对合成氨反应本质的影响是，该方法的优点是．（4）合成氨工业往往含有大量含氨废水，为了防止对环境造成污染，可以利用电解法将NH3•H2O转化为对环境无污染的加以处理．电解时以石墨做电极，以硝酸作为电解质，则理论上处理1molNH3•H2O，电路中转移电子mol，阳极的电极反应式为．28．氨在工业上有很多重要应用，合成氨的流程示意图如下：回答下列问题：（1）设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称，其中发生的化学反应方程式为；原料氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式：；设备B的名称，其中m和n是两个通水口，入水口是（填“m”或“n”）．不宜从相反方向通水的原因；（3）设备C的作用是．29．氨气是工农业生产中重要的产品，合成氨并综合利用的某些过程如图所示：（1）原料气中的氢气来源于水和碳氢化合物．请写出甲烷和水在催化剂和高温条件下反应的方程式：．在工业生产中，设备A的名称为，A中发生的化学反应方程式是．（3）上述生产中向母液通入氨气同时加入，可促进副产品氯化铵的析出．长期使用氯化铵会造成土壤酸化，尿素适用于各种土壤，在土壤中尿素发生水解，其水解的化学方程式是．（4）纯碱在生产生活中有广泛的应用，请写出任意两种用途：．（5）图中所示工业制法获得的纯碱中常含有NaCl杂质，用下述方法可以测定样品中NaCl的质量分数．样品m溶解沉淀固体n克①检验沉淀是否洗涤干净的方法是．②样品中NaCl的质量分数的数学表达式为．30．合成氨工业、硫酸工业的生产工艺流程大致为：合成塔和接触室中的反应分别为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=0；2SO2（g）+O2（g）⇌2SO2（g）△H=0．（1）写出流程中设备的名称：B ，X ．进入合成塔和接触室中的气体都要进行热处理，最理想的热处理方法是．（3）采用循环操作可提高原料的利用率，下列生产中，采用循环操作的是（填序号）．①硫酸工业②合成氨工业③硝酸工业（4）工业上常用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用稀硫酸或水的原因是．（5）工业生产中常用氨﹣﹣酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的．硫酸工业尾气中的SO2经处理可以得到一种化肥，该肥料的化学式是．（6）根据化学平衡移动原理，下列条件或措施合理的是（填序号）．①合成氨工业在高压下进行②合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂③及时将氨液化而分离④硫酸工业中，净化后的炉气中要有过量空气⑤合成氨工业和硫酸工业都采用适宜的温度．工业合成氨参考答案一．选择题（共20小题）1．C 2．D 3．D 4．B 5．A 6．AC 7．A 8．C 9．B 10．C 11．B 12．C 13．B 14．A 15．B 16．B 17．CD 18．C 19．B 20．B二．填空题（共5小题）21．过滤N2+3H22NH3CaOCO2用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3CaSO4+CO2+2NH3+H2O═CaCO3↓+（NH4）2SO422．深冷分离氧燃烧CH4+2H2O CO2+4H2制H2的成本高于制N2，为了提高H2的转化率，可以提高N2的加入量冷却使NH3液化NH3转化为HNO3的过程中，发生3NO2+H2O═2HNO3+NO及各步反应有损失，用于制HNO3的NH3量应较大CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O8CO+17H2C8H18+8H2O 23．2NH4Cl+Ca（OH）22NH3↑+CaCl2+2H2ON2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）H=-93.36 kJ/mol减小0.5将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露．（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露（NH4）2SO3和NH4HSO3NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-，SO32-水解程度大于NH4+的水解程度使溶液中c（OH-）＞ c（H+），溶液呈碱性ab碱性CO2 4NH3+3O2═2N2+6H2OO2+4e-+2H2O=4OH-24．干燥气体使N2和H2充分混合（或观察气泡以调节氢气、氮气流速）NH3、N2、H2N2+2H22NH3用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近丙的导管口，有白烟生成，说明有NH3生成（或能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色也说明有氨气生成）25．a干燥气体控制氢气和氮气的流速混合气体出现红棕色气体防止倒吸NH4+NO3-三．解答题（共5小题）26．液化、分馏与碳反应后除去CO2C+H2O CO+H2CH4+H2O CO+3H2合成（氨）塔N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；冷凝塔或冷凝器；n高温气体由冷凝塔上端进入，冷凝水从下端进入，逆向冷凝效果好将液氨与未反应的原料气分离13.8 27．合成塔AC+H2O CO+H2 防止催化剂中毒CO32-+CO2+H2O=2HCO3-在电磁场的作用下，氮氮三键更容易断裂，减少了合成氨反应所需的能量降低能耗，使反应更容易进行32NH3-6e-=N2+6H+28．合成塔N2+3H22NH3C+H2O CO+H2、CH4+H2O CO+H2冷凝器n高温气体从冷凝塔上端进入，冷却水从下端进入，逆向冷凝效果更好将液氨和未反应的原料气体分离29．CH4+2H2O CO2+4H2或CH4+H2O CO+3H2沉淀池NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓NaClCO（NH2）2+H2O=2NH3↑+CO2↑制玻璃、制皂、造纸、纺织、印染等往少量的最后一次洗涤所得滤液中加入稀H2SO4溶液（或AgNO3溶液），若产生白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净，若无白色沉淀，则沉淀已洗涤干净（1-）×100% 30．循环压缩机沸腾炉充分利用反应中放出的热量加热反应气①②③由于用稀硫酸或水吸收SO2时易形成酸雾，不利于SO2吸收（NH4）2SO4③④。