请写出工业合成氨的反应方程式ppt
鲁教版九年级上册化学 第2章-第4节《化学反应条件的优化——工业合成氨》ppt课件(共38张ppt)
B．降低温度，增大压强，加入催化剂
C．升高温度，增大压强，增加氮气
D．降低温度，增大压强，分离出部分氨
解析：本题旨在考查影响化学平衡的外界因素的应用与
分析。题目要求增大合成氨反应中氢气的转化率，就是
在不增加氢气的情况下，改变合成氨反应的其他条件，
使更多的氢气转化为氨。从化学平衡分析也就是使平衡 栏
故B发生移动。在恒温、恒压时，加入He，使整个体
系做等压膨胀，体积变大，He虽然不参与化学反应，
但由于体积的膨胀，而使平衡混合物中的N2、H2、 栏
目
NH3的浓度都相应减小，结果，反应物浓度减小的程
链 接
度比生成物浓度减小的程度大，此时正反应速率小于
逆反应速率，平衡左移，故C发生移动。在恒温、恒
容时，向体系中加入He，使整个体系压强增大，但由
目 链
接
kc(N2)·c1.5(H2)·c－1(NH3)知，在一定的温度、压强下，
化学反应速率与反应物浓度c(N2)或c1.5(H2)成正比关系，
与生成物浓度c(NH3)成反比关系。因此可以采用增大
反应物浓度、减小生成物浓度来提高化学反应速率。
4．催化剂对化学反应速率的影响：加催化剂可以
使反应的活化能从335kJ·mol－1降低为167kJ·mol－1，
例2 对于合成氨的反应来说，使用催化剂和施加高压，
下列叙述中正确的是( )
A．都能提高反应速率，都对化学平衡状态无影响
栏
B．都对化学平衡状态有影响，都不影响达到平衡状态 目
链
所用的时间
接
C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有压强对化
学平衡状态有影响
D．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而压
合成氨方程式
合成氨方程式合成氨（Synthesis of Ammonia），也被称为哈柏-博士过程（Haber-Bosch process），是一种重要的工业化学反应。
该反应利用氮气和氢气作为原料，经过一系列催化剂的作用，在高温高压条件下生成氨。
合成氨广泛应用于农业肥料、化工原料和制药工业等领域。
合成氨方程式可以简洁地表示为：N₂ + 3H₂ -> 2NH₃在这个反应中，每一份氮气（N₂）与三份氢气（H₂）通过催化剂的作用生成两份氨（NH₃）。
该方程式表明，合成氨的生成是一种消耗氢气和氮气的反应。
合成氨反应通常在高温高压条件下进行，一般温度为350-550℃，压力为100-250 atmospheres。
这些条件能够提供足够的能量和压力，以克服反应的活化能。
然而，这也使得该反应过程具有很高的能耗。
在合成氨反应中，催化剂起着关键的作用。
常用的催化剂是铁（Fe）和钴（Co）的氧化物或卤化物。
这些催化剂能够加速反应速率，降低反应温度和压力要求。
此外，钾氧化铝（KAlO₂）等助剂也经常被添加到催化剂中，以提高催化剂的稳定性和活性。
合成氨方程式表明，氮气分子中的三个共有电子对（三个共价键）被氢气分子中的三个孤对电子（三个孤对键）所取代。
这个过程是通过氢气分子逐一加成到氮气分子上来实现的。
反应进行过程中，生成氨的活化能被催化剂降低，反应速率得到提高。
合成氨的重要性在于其大规模的应用。
首先，合成氨被广泛用作氮肥的原料。
农业中，合成氨以肥料的形式施用，提供植物所需的氮元素。
其次，合成氨还可用作化工原料，用于制造合成树脂、合成纤维、胶粘剂等化学品。
此外，合成氨还是许多药物合成的重要中间体和原料。
总结起来，合成氨是一种重要的工业化学反应，通过催化剂的作用，将氮气和氢气在高温高压条件下，生成氨。
合成氨方程式N₂ + 3H₂-> 2NH₃描述了该反应的产物和反应物的摩尔比例。
合成氨的应用广泛，包括农业肥料、化工原料和制药工业等领域。
合成氨的化学反应方程式
合成氨的化学反应方程式以《合成氨的化学反应方程式》为标题，本文将分析合成氨的化学反应方程式，阐述其中所涉及的各种反应原理。
氨是一种经常用于工业制造和生活消费的重要化学物质，由于它可以被作为组成其他化合物的重要组成部分，并可以普遍应用于农药、食品添加剂、纤维素和肥料等领域，因此，制备氨的反应方法也受到了广泛的关注。
合成氨是利用氮气与氢气在高温高压条件下发生反应，形成氨的一种反应方法。
一般可以采用两种反应方式合成氨，一种是利用热力学反应，另一种是利用催化反应。
热力学反应是利用放大热力活化分子而实现的反应，其反应方程式为：N2 + 3H2 = 2NH3，即氮气加三份氢气生成两份氨。
这种反应是基于氮气和氢气可以经过一系列能量加热后，发生反应，从而形成氨的反应原理。
在此过程中，关键的是将氮气和氢气的放大热力活化分子，使其发生反应，这种反应是热活化反应，以形成氨的反应方式称为热力学反应。
另一种反应方式是采用催化反应的方式，这是为了解决热力学反应中反应温度和压力要求过高的现象，即以氮气和氢气为原料，通过催化剂原理，在低温低压条件下，实现高效反应，并形成氨，反应方程式：N2 + 3H2 = 2NH3，即氮气加三份氢气生成两份氨。
催化反应所采用的催化剂有很多，常见的如钯催化剂、氧化铜催化剂和磷酸催化剂。
这些催化剂经过精心调配，可以有效地降低反应温度和压力，从而改善反应效率，在较低的温度和压力条件下，形成氨。
以上就是合成氨的化学反应方程式，无论是采用热力学反应还是催化反应，两者的反应原理和反应方程式都是基于氮气和氢气之间发生反应而形成氨，也都可以使用催化剂来降低反应温度和压力，从而达到改善反应效率的目的。
此外，反应温度和压力的变化，也会直接对反应的效率进行调节，从而影响到所生成的氨的化学特性和性能。
综上所述，合成氨的化学反应方程式可以利用热力学反应和催化反应两种反应方式，其反应原理是基于氮气和氢气之间发生反应而形成氨，反应方程式为：N2 + 3H2 = 2NH3，即氮气加三份氢气生成两份氨。
人工固氮技术—合成氨 ppt课件
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
课题2 人工固氮——合成氨
人工固氮技术—合成氨
在新疆和青海交界 处有一狭长山谷，每当 牧民和牲畜进入后，风 和日丽的晴天顷刻间电 闪雷鸣，狂风大作，人 畜必遭雷击。奇怪的是 那里的牧草十分茂盛， 四季常青，被当地牧民 称为“魔鬼谷”。你能 用化学方程式及必要的 文字叙述解释“魔鬼谷” 牧草茂盛、四季常青的 原因吗?
④用醋酸、铜和氨配制成的溶液吸收CO、CO2、 O2、H2S等少量有害人气工固体氮技术。—合成氨
(三)合成与分离
从合成塔出来的混合气体，氨气约 占总体积的__1_5_%__，要把混合气体通过 冷凝器、_分__离__器__，再导入液氨贮灌。 剩余气体再送回合成塔，循环利用(合 成氨转化率较低，要采用循环操作）。
②农作物每年从土壤中吸收大量含氮化合物。 用途：①制造染料 ②制造人造纤维
③制造油漆 ④制造炸药 2、自然界中的氮循环 土壤中含氮化合物的主要来源：
人工固氮技术—合成氨
三.自主学习： 氮的固定
将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定．
人工固氮技术—合成氨
固氮方法： （1）自然固氮：
①雷雨固氮（闪电时，N2 转化为NO） ②生物固氮（如：豆科作物的根瘤菌将N2转 化为化合态氮）。
催化氧化吸收2so催化剂加热在新疆和青海交界处有一狭长山谷每当牧民和牲畜进入后风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣狂风大作人畜必遭雷击
一.复习检测：
1.工业制备硫酸的原理（用方程式表示）：
2.生产中反应条件的控制：
；压强：
；加催化剂能
反应速率，适当增加
的量。
人教版化学选修二课件：第一单元 走进化学工业1.2：课题2 人工固氮技术——合成氨
方法一:将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气。
方法二:将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳,再除去二氧化碳得到
氮气。
(2)制备氢气:
方法一:水蒸气与碳反应,化学方程式为 C+H2O
CO+H2。
方法二:甲烷与水蒸气反应,化学方程式为 CH4+H2O
3H2+CO;CH4+2H2O
4H2+CO2。
400~500 ℃时催化剂的活性最大。
答案:B
6
1
2
3
3.如图是合成氨的简要流程示意图,x 路线上送回合成塔的物质是(
4
5
)
A.催化剂
B.N2 和 H2
C.只有 N2
D.只有 H2
解析:工业上将未反应的 N2、H2 通过循环压缩机送回合成塔循环利用。
答案:(1)提高反应速率
(2)该反应是一个气体分子总数减小的反应,增大压强,有利于化学平衡
向右移动
(3)合成氨的反应是放热反应,温度升高,不利于氨气的生成,但温度过
低,反应速率很小,故需采用 400~500 ℃的温度,且此时催化剂的活性最大
(4)减小生成物氨的浓度,有利于化学平衡向右移动
探究一
探究二
1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。”
2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。
3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。
4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月下午1时41分21.11.913:41November 9, 2021
氨的工业合成(共53张PPT)
课 时 作 业
菜
单
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
1.合成氨反应的化学方程式：N2＋3H2
教 学 方 案 设 计
2NH3 。
当 堂 双 基 达 标
2．合成氨反应的特点： (1)可逆反应；(2) 放 热反应；(3)气体总体积 缩小 的反 应。
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
1.合成氨反应的特点： (1)可逆反应；(2)放热 反应；(3)气体体积缩小 的反应。(重点) 2.合成氨适宜条件的选 择：(1)高压；(2)适当 温度；(3)催化剂。(重 点) 3.勒夏特列原理在合成 氨反应中的应用。(重 难点) 4.合成氨工艺流程。(重 点)
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
②影响化学平衡移动的外界因素有哪些？ 【提示】 温度、浓度、压强。
课 时 作 业
菜
单
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
③合成氨实际生产中采用高温、高压、催化剂，其中有 利于提高平衡混合物中NH3的百分含量的因素有哪些？
【提示】 高温不利于平衡正向移动；催化剂对化学平
教 学 方 案 设 计
升温、增加N2或H2浓度，使用催化剂均能加快反应速率； 加压、降温、及时分离出NH3、增加c(N2)和c(H2)均有利于 平衡正向移动，增大氨的产率。
哈伯法合成氨方程式
哈伯法合成氨方程式
哈伯法合成氨方程式指的是一种利用氮气和氢气反应产生氨气的化学反应方程式。
该方程式由著名的德国化学家卡尔·威廉·哈伯于1913年提出，被广泛应用于工业生产中。
其化学方程式如下：N2+3H2→2NH3
该方程式表示，在高温高压条件下，氮气和氢气会发生反应，并生成氨气。
其中，N2表示氮气，H2表示氢气，NH3表示氨气。
这个化学反应是一个放热反应，需要一定的能量输入才能启动。
同时，该反应也是可逆反应，根据勒-沙特列定律，若在恰当的条件下运用适当的催化剂，可以实现反应的逆向过程。
哈伯法合成氨方程式的发明，对于解决人类粮食生产和繁荣社会经济发展具有重大意义。
通过这种化学反应，可以将大量的氮气和氢气合成氨气，而氨气是植物和动物所必需的重要成分，也是化肥的重要原料之一。
因此，该化学反应被广泛应用于农业生产和化工生产领域，对于推动人类社会的发展进步有着重要的贡献。
合成氨PPT课件
反应特点 ：
主要副反应
主反应总体上是吸热，体积增大的反应
C4 ＝ H 2 H 2 C 7.9 4 k.m J 1ol 2 C O C2 O C 1.7 4 k2 .m J 1ol C H O 2 ＝ H 2 O C 1.3 3 k 6 1 .m J 1o
16
1.2.1 甲烷蒸汽转化反应的热力学分析
鉴于合成氨工业生产的实现和它的研究对化学 理论发展的推动，1918年，哈伯获得了诺贝 尔化学奖。
哈伯及其实验装置
合成氨发展的三个典型特点： 1. 生产规模大型化。 1000~1500T/日 2. 能量的合理利用。 用过程余热自产蒸汽推动蒸汽机供动力，基本不用电能。 3. 高度自动化。 自动操作、自动控制的典型现代化工厂。
第1章 合 成 氨 Synthesis of Ammonia
授课教师：蔡永伟
1
主要内容
1 1.1 概 述 2 1.2 原料气的制取 3 1.3 原料气的净化 4 1.4 氨的合成
2
1.1 概述 (Preface)
• 空气中含有游离氮(N2：78.03%)，但是只有豆科等能 够直接吸收空气中的游离氮。
1908年7月，德国化学家弗里茨·哈伯在实验 室用N2和H2在600℃、200个大气压，以锇 为催化剂的条件下合成了氨，虽然产率仅有 8%，却也是一项重大突破。并成功地设计了 原料气的循环工艺，这就是合成氨的哈伯法。
1913年，德国当时最大的化工企业——巴登 苯胺和纯碱制造公司，组织了以化工专家波施 为首的工程技术人员将哈伯的设计付诸实施， 进行了多达6500次试验，测试了2500种不 同配方的催化剂后，最后选定了含铅镁促进剂 的铁催化剂，将哈伯的合成氨设想变为现实， 一个日产30吨的合成氨工厂建成并投产。
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溶解度 极易溶于水（1：700）
（极性分子易溶于极性溶剂）
2、电氨子的式分： 子易结H溶构思解考于:水如?何结验构式证：氨气极H
H ﹕N﹕
H﹣N
﹕﹕
H
H
由极性共价键构成的极性分子。 N－H键之间的夹
角为107°18′空间构型呈三- 角锥形
一、氨
3、氨的化学性质
⑴与水的反应
NH3 + H2O
NH3·H2O
-
思考与练习
一、 检验氨气可用哪些方法？ ⑴ 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 ⑵ 和氯化氢在空气中相遇，产生白烟。
NH3 + HCl = NH4Cl
-
思考与练习
二、为什么氨常用作致冷剂？还有哪些物质也可作 致冷剂？
氨易液化（沸点-33. 35 ℃）
还有氯气（沸点-34. 6 ℃）
二氧化硫（沸点-10 ℃） 请比较 氨、 氯化氢、 二氧化硫 和 氯气 的溶解度。
-
实质：NH3 + H+ = NH4+
-
一、氨
3、氨的化学性质
⑴与水的反应 NH3 + H2O NH3·H2O
NH4+ + OH-
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
NH3·H2O
NH3 + H2O
氨水的组成: H2O、NH3·H2O、 NH3、OH- 、NH4+、H+（少量）
⑵与酸反应 实质： NH3 + H+ = NH4+
⑶ 与氧气反应
⑴与水的反应
NH3 + H2O
NH3·H2O
NH4+ + OH-
NH不3稳·H定2O氨水中N的H3微+ H粒2O有哪些?
氨水的组成: H2O、NH3·H2O、 NH3、
OH- 、NH4+、H+（少量）
-
讨论：氨水与液氨的区别
形成 物质类别
液氨 氨液化 纯净物
氨水 氨溶于水
混合物
组成
NH3分子
H2O、NH3·H2O、 NH3、OH- 、NH4+、 H+（少量）
常温常压 1:700 1:500
1:40
1:2
经常比较和归类，是学习化学的一种好方法。
-
考考你
1、 下列气体易液化，遇挥发性酸时冒白烟， 而且适宜做制冷剂的是（ B ）
A、N2 B、NH3
C、NO
D、NO2
2、 氨水显弱碱性的主要原因是是（ B ）
A、通常情况下，氨的溶解度不大
B、氨水中NH3·H2O 电离出少量OHC、溶于水的氨分子只有少量电离
20 e —
4NH3 + 5O2
催化剂 加热
4NO + 6H2O
强调：1、氨催化氧化是工业制硝酸的基础。
2、条件：铂做催化剂，加热。
3、氨表现还原性（能被氧气、氯气、氧化铜氧 化，但不能被浓硫酸、浓硝酸氧化）。
-
一、氨
4、氨的用途：
（1）制取化肥：硫铵、硝铵、碳铵（NH4HCO3） （2）化工原料：制硝酸、纯碱，用于有机合成工业。 （3）做制冷剂。
NH3 + H2O
氨水的组成: H2O、NH3·H2O、 NH3、OH- 、NH4+、H+（少量）
⑵与酸反应
NH3 + HCl = NH4Cl（白烟）
NH3 + HNO3= NH4NO3（白烟） NH3 + H2SO4= NH4HSO4 （不能产生白烟）
2NH3 + H2SO4= （NH4）2SO4 （不能产生白烟 ） NH3 + CH3COOH = CH3COONH4（不能产生白烟）
N2 + 6NH4Cl
-
思考与练习
四、 氨催化氧化（接触氧化）是工业制硝酸的 基础，试写出用氨制取硝酸的化学方程式。
4NH3 + 5O2
催化剂 △
4NO + 6H2O
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
-
思考与练习
五、试写出下列反应的方程式：
1、氨与氯化镁反应。 2 NH3. H2O + MgCl2= Mg(OH)2↓ + 2 NH4Cl 2、氨与氧化铜的反应。（提示：生成氮气） 2 NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 ↑ + 3H2O
请写出工业合成氨的反应方程式
N2
+ 3H2
高温、高压 催化剂
2NH 3
-
第二节 氨 铵盐
第一课时 在蛋白自然质在界腐日中败常，后生动的活物产中体物，，是在特哪别里是
最易闻到氨的气味？
氨（NH3）
-
一、氨 考考你的观察力
1、氨的物理性质
色 无色 味 刺激性味 态 气体
密度 比空气轻 沸点 -33.5℃易液化 致冷剂
反应： NH3 + HCl = NH4Cl
思考：
1、改用浓硝酸或浓硫酸有相同现象 吗？ 试写出方程式。
2、上述三个反应的实质是什么？用离子 方程式表示。
3、写出氨水滴入CH3-COOH 溶液反应方程式。
一、氨
3、氨的化学性质
⑴与水的反应 NH3 + H2O NH3·H2O
NH4+ + OH-
NH3·H2O
NH4+ + OH-
注意: 1、两个“
”的含义。
2、氨与水生成一水合氨（NH3·H2O）， 不能写成NH4·OH。
3、NH3·H2O是一种弱碱，只有小部分电离, 但其能使指示剂变色。
4、氨水中的溶质是氨，不是NH3·H2O。
5、NH3·H2O不稳定，加热时分解而 放出NH3气。
-
一、氨
3、氨的化学性质
不导电，不显碱 导电（电解质为 部分性质 性，遇湿润红色 NH3·H2O），遇干
石干蕊燥试不纸变变色蓝 燥红色石蕊试纸变蓝
-
学生实验
蘸有浓氨水 的玻璃棒与 蘸有浓盐酸的 玻璃棒相遇。
现象：生成白烟. 原因：浓氨水、浓盐酸均易挥发，
挥发出的氨气氯化氢气体在 空气中结合后生成微小的氯 化铵晶体呈白烟。
D、氨本身碱性弱
-
考考你
3、 在1L 1mol/L 氨水中（ D）
A、含有1mol NH3 分子
B、含有NH3 和NH4+之和为 1mol
C、含有NH3 .H2O1mol
D、含有NH3 、NH3 .H2O、 NH4+之和为 1mol
4、 在 8NH3 + 3Cl2
N2 + 6NH4Cl 反应中，
若有2mol N2生成，则被氧化的氨为（ C）
A、10mol NH3 B、 8mol NH3
C、 4mol NH3
D、- 3mol NH3
思考与练习
三、工业上可以用浓氨水检验氯气管道是否 漏气，试用方程式表示原因：
提示：请写出氨与氯气反应的化学方程式。
2NH3 + 3Cl2
N2 + 6HCl
如果氨气过量，反应的化学方程式是：
8NH3 + 3Cl2