高三化学合成氨1

第15讲氨和铵盐【考纲要求】1、了解氨气的物理性质、化学性质、制法。

2、了解铵盐的物理性质和化学性质。

【复习目标】1、利用氨气极易溶于水的性质会解释喷泉形成的原理2、掌握氨气、铵盐的化学性质，能熟练书写反应方程式3、掌握氨气的实验室制法、氨气和铵根离子的检验方法［课前预习区］一、氨；2、NH3的化学性质1）与水反应：使湿润的色石蕊试纸变2）与酸反应的离子方程式3）性：与氧气的催化氧化反应3、铵盐1）物理性质：都是白色或无色晶体，都溶于水2）化学性质：①不稳定性：NH4Cl ；NH4HCO3②NH4Cl与NaOH浓溶液反应或NH4Cl与NaOH溶液加热反应的离子方程式：；NH4Cl与NaOH稀溶液反应3）NH4+的检验：取（固体或溶液均可），滴加并，若产生的气体能使的试纸变，则证明样品中含有NH4+。

4.氨的制法1）、工业合成氨原理：2）、实验室制氨气方法1、加热固态铵盐和碱的混合物（1）原理：（2）装置：（画图）（3）收集：只能用法收集（4）干燥：只能用干燥（放在仪器中）（5）验满方法：a. 将的试纸置于试管口，试纸变b. 将的玻璃棒置于试管口，有生成（6）环保措施：收集时，一般在管口塞一团可以防止NH3，也可避免污染空气。

方法2、将浓氨水滴到固体碱性物质上（、、）（1）原理：a.b.c.（2）装置：（画图）【预习检测】1、已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。

右图所示为气体扩散速度的试验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。

下列关于物质甲、乙的判断正确的是（）A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水2、下列混合物可以用加热的方法分离的是（）A、碘和氯化铵B、氯化钡和氯化铵C、食盐和硅D、氯酸钾和二氧化锰3、下列关于铵盐的叙述，其中叙述正确的是 ( )①铵盐中氮元素化合价都为—3价②铵盐都是晶体，都易溶于水③铵盐与碱共热放出氨气④铵盐都不能与酸反应⑤所有铵盐均能分解⑥铵态氮肥不宜与草木灰混合施用。

合成氨的工艺流程
合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于化肥、医药、塑料等多个领域。

其工艺流程主要包括氮气和氢气的催化反应，下面将详细介绍合成氨的工艺流程。

首先，合成氨的工艺流程是通过哈伯-玻斯曼过程实现的。

在工业上，通常采用铁-铝催化剂进行合成氨的催化反应。

反应的化学方程式为N2 + 3H2 → 2NH3。

在反应过程中，氮气和氢气在催化剂的作用下发生反应，生成氨气。

其次，合成氨的工艺流程需要高温高压条件。

反应温度通常在400-500摄氏度，压力在100-200大气压。

高温高压条件有利于提高反应速率和转化率，从而提高合成氨的产率。

然后，合成氨的工艺流程需要进行氮气和氢气的预处理。

氮气通常来自空分设备，需要进行脱氧、脱水等处理，以保证氮气的纯度和干燥度；而氢气通常来自重整装置，也需要进行脱氧、脱硫等处理，以保证氢气的纯度和干燥度。

此外，合成氨的工艺流程还需要进行氨气的分离和净化。

合成
氨反应产生的氨气中通常伴随着少量的氮气、氢气、水蒸气和杂质气体，需要进行分离和净化，以得到高纯度的合成氨产品。

最后，合成氨的工艺流程还需要进行废气处理。

合成氨反应产生的废气中含有一定量的氮气、氢气和氨气，以及少量的催化剂粉尘和有机物，需要进行处理，以达到环保排放标准。

综上所述，合成氨的工艺流程是一个复杂的化学过程，需要高温高压条件下进行氮气和氢气的催化反应，同时进行氮气和氢气的预处理，以及氨气的分离和净化，最终进行废气处理。

这一工艺流程的稳定运行对设备的稳定性和操作技术都有较高要求，但合成氨作为重要的化工原料，其生产工艺的不断改进和优化将对化工行业的发展起到积极作用。

长春市2024届高三质量监测（三）化学1.化学和生活、科技、社会发展息息相关。

下列说法正确的是（ 注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 C-135.5一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。

在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。

）A.2CO 人工合成淀粉实现了无机小分子向有机高分子的转变B.乙醇汽油的使用有效减少汽车尾气中氮氧化物的排放C.涂料增稠剂中的聚丙烯酸钠属于无机非金属材料D.古代壁画颜料所用铁红成分为氧化亚铁2.下列化学用语或表述正确的是（ ）A.中子数为9的氮原子：97NB.HClO 的电子式：H :O :Cl :C.2H O 的VSEPR 模型：D. 碳的基态原子价层电子的轨道表示：3.下列有关物质的工业制备反应错误的是（ ）A.制粗硅：22SiO C Si CO ++↑高温B.冶炼铁：2323CO Fe O 3CO 2Fe ++高温C.制氯气：2222NaCl 2H O 2NaOH H Cl ++↑+↑电解D.制漂白粉：222222Cl 2Ca(OH)Ca(ClO)CaCl 2H O +++4.常温常压下，电化学合成氨总反应方程式：22322N 6H O4NH 3O ++催化剂通电，设A N 为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（ ）A.28g 氮气含有的共用电子对数为A 0.3NB.每产生334g NH ，2N 失去电子数为A 6NC.11mol L −⋅氨水中，含32NH H O ⋅分子数小于A ND.标况下，211.2L N 参加反应时，产生2O 分子数为A 0.75N5.制备重要的有机合成中间体I 的反应如下所示。

合成氨的工艺流程
《合成氨工艺流程》
合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业和化工领域。

合成氨的工艺流程主要包括催化剂制备、氮气和氢气的制备以及氨的合成三个主要步骤。

首先是催化剂的制备。

合成氨工艺中使用的主要催化剂是铁-
铝催化剂，它的制备需要经过一系列的化学反应和物理处理。

首先在高温下将铁酸钾和铝酸钾还原成铁铝合金，然后通过高温煅烧和还原处理，最终得到合成氨反应所需的铁-铝催化剂。

其次是氮气和氢气的制备。

氮气主要通过空气分离装置来获取，空气中的氮气含量大约为78%，通过空气分离装置可以将氮
气和氧气分离开来。

而氢气则主要通过蒸汽重整和部分氧化甲烷法制备，蒸汽重整法主要是通过将甲烷与水蒸气在催化剂的作用下反应生成一氧化碳和氢气，而部分氧化甲烷法则是通过将甲烷与氧气在高温下反应生成氢气和二氧化碳。

最后是氨的合成。

氮气和氢气经过净化后，进入合成氨反应器进行催化反应。

在高压和适当温度的条件下，铁-铝催化剂的
作用下，氮气和氢气会发生氮合成反应，生成氨。

这个反应是一个放热反应，因此需要控制反应温度及高压下的反应速率，避免能量过度损失。

综上所述，合成氨的工艺流程复杂且涉及多个步骤。

通过精确
控制每个步骤的条件和参数，可以确保生产安全高效地进行，从而满足氨的需求并为化工及农业领域提供丰富的原料。

【教师】今天这节课我们就看看如何利用化学反应的有关知识将一个化学反应实现工业化，我们以工业合成氨为例。

首先我们看看合成氨的有关背景。

(g)2NH(g) + 3H(g) 2NH2体积知识分析什么条件有利于氨的合成。

、你认为可以通过控制那些反应条件来提高合成氨反应的速率？、实验研究表明，在特定条件下，合成氨反应的速率与反应的物质的浓度的关系氨工业中要不要使用催化剂，为什么？、压强怎么选？②可是温度越低，反应速率越小，达到平衡所需要的时间越长，因此温度也不宜【板书】合成氨的方程式（注意条件）【小结】的催化剂.促进剂：稀土金属及其氧化物关于稀土金属及其氧化物的作用，我国也进行了一些研究。

国外也报道了一些含钐、锆、钯、铑的催化剂研究结果，发现稀土金属及其氧化物是对氨合成非常有效的促进剂。

我国有丰富的钛、锆、铌等稀有金属资源，因此，以稀有金属氧化物为促进剂，有希望成为我国改进工业合成氨的铁催化剂的研究方向之一。

合成氨的钌催化剂合成氨熔铁型催化剂要在高温、高压和耗能高的苛刻条件下使用，且催化剂的活性并不是很高。

而合成氨的钌催化剂可能是一种较好的催化剂。

它在低温低压下活性很高，常压下比合成氨的铁催化剂的活性高10—20倍，且对水、CO和CO2不敏感，但合成氨的钌催化剂在高压下未必比合成氨的铁催化剂来得优越。

2.化学模拟生物固氮现在，世界上好多国家（包括我国）的科学家，都在研究模拟生物固氮，即寻找人工制造的有固氮活性的化合物。

固氮酶由两种蛋白质组成。

一种蛋白质（二氮酶）的分子量约22万，含有两个钼原子、32个铁原子和32个活性硫原子；另一种蛋白质（二氮还原酶）是由两个分子量为29000的相同亚基构成的，每个亚基含有4个铁原子和4个硫原子。

已经发现一些金属有机化合物有可能作为可溶性的固氮催化剂。

3.超声波固氮：氮气在通常状态下十分稳定，一般难以发生化学反应，但在超声波作用下，可以使氮分子中的化学键削弱，从而在较温和的条件下就可以发生化学反应。

合成氨工艺流程合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于化肥、合成树脂、药品等领域。

合成氨工艺流程是指将氮气和氢气在一定的温度、压力和催化剂作用下，通过一系列化学反应合成氨的过程。

下面将介绍合成氨的工艺流程。

首先，合成氨的工艺流程包括氮气和氢气的准备、混合、压缩、催化反应和分离净化等步骤。

氮气通常是通过空分设备从空气中分离得到，而氢气则是通过蒸汽重整、水煤气变换等方法制备。

这些原料气体首先需要进行净化处理，去除其中的杂质和水分，以保证后续反应的顺利进行。

其次，净化后的氮气和氢气按一定的比例混合，形成混合气体。

混合气体需要经过压缩，提高其压力，以利于后续反应的进行。

压缩后的混合气体进入合成氨反应器，在催化剂的作用下进行反应。

常用的催化剂有铁、铑、钼等金属，它们能够促进氮气和氢气的结合，生成氨气。

随后，合成氨反应生成的氨气会携带一定量的未反应的氮气和氢气、水蒸气、二氧化碳等杂质物质。

因此，需要对氨气进行分离净化，以获得高纯度的合成氨产品。

分离净化通常包括吸附分离、蒸馏分离、冷凝分离等工艺，将杂质物质从氨气中分离出去，得到纯净的合成氨。

最后，经过分离净化的合成氨可以用于制备各种化工产品。

除了用作化肥原料外，合成氨还可以用于生产硝化剂、合成尿素、合成氨基酸等化工产品。

因此，合成氨工艺流程的稳定运行对于化工生产具有重要意义。

总之，合成氨工艺流程是一个复杂的化学过程，需要严格控制各个环节的参数，确保反应的高效进行。

只有通过科学的工艺设计和严格的操作管理，才能获得高质量的合成氨产品，满足化工生产的需求。

芜湖市第一中学2024届高中毕业班最后一卷化学试题考试时间：75分钟 满分：100分相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 K-39 Cu-64 Fe-56 S-32一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．下列古文所涉及的变化，不属于氧化还原反应的是（ ）A ．野火烧不尽，春风吹又生B ．熬胆矾铁釜，久之亦化为铜C ．丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂D ．石穴之中，所滴皆为钟乳2．一种实现二氧化碳固定及再利用的反应如图所示。

下列叙述正确的是（）A ．化合物1存在顺反异构B ．化合物1与乙烯互为同系物C ．化合物2可以与乙二醇发生缩聚反应D ．化合物2中含手性碳原子且所有碳原子一定共面3．用表示阿伏伽德罗常数的值。

下列说法错误的是（）A ．1L 0.01mol/L 溶液中所含O 原子数大于B ．4.6g 乙醇中采取杂化的原子数为C ．0.1mol 环氧乙烷（）中所含键数为D ．1mol 和1mol 充分反应后的分子数为4．下列化学用语正确的是（）A ．基态碳原子的核外电子排布图：B ．乙烯的结构简式：C ．He 原子的核外电子排布式为，故氦原子属于s 区D ．HCl 分子中s-p 键的电子云轮廓图：阅读下列材料，完成5-6小题。

硫的含氧酸根有很多，如、、、等，其中可看作中的一个O 原子被SA N ()344Cu NH SO A 0.04N 3sp A0.2N σA0.7N 2H ()2I g A 2N 22CH CH 21s σ24SO -223S O -225S O -228S O -223S O -24SO -原子取代后的产物，内部含过氧键；焦亚硫酸钠（）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛，生产通常是由过饱和溶液经结晶脱水制得。

利用烟道气中的生产的工艺为：5．上述过程中涉及或拓展的方程式中，错误的是（ ）A ．结晶脱水制的反应：B ．Ⅰ中发生的反应：C ．向饱和溶液中通入：D ．用碘标准液测定某葡萄酒中含量：6．下列有关说法正确的是（ ）A ．中的键角中的键角O ―S ―OB ．中的硫元素的化合价为+7价C ．的立体结构图可表示为：D ．焦亚硫酸钠（）的水溶液呈中性7．利用如图所示的装置（夹持装置略去）进行实验，b 中的现象能证明a 中生成相应产物的是（）选项发生反应实验现象A 乙醇和浓硫酸反应生成的乙烯溴水褪色B 木炭和浓硫酸反应生成的二氧化硫酸性高锰酸钾溶液褪色C 二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色D苯和液溴反应生成溴化氢硝酸银溶液中产生浅黄色沉淀8．四种元素与锂组成的盐是一种新型锂离子电池的电解质，结构如图所示。

合成氨反应原理
合成氨反应的原理如下：
在高温高压条件下，氮气和氢气在催化剂的作用下进行反应生成氨气。

具体的化学反应方程式为：N2+3H2=2NH3。

在这个过程中，氮气和氢气被吸附在催化剂表面，并在催化剂的作用下发生反应。

催化剂的存在降低了反应的活化能，从而使得反应更容易进行。

此外，合成氨反应的机理可以分为以下几个步骤：
1. 氮分子在铁催化剂表面上进行化学吸附，使氮原子间的化学键减弱。

2. 化学吸附的氢原子不断地跟表面上的氮分子作用，在催化剂表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3。

3. 最后氨分子在表面上脱吸而生成气态的氨。

催化剂的加入改变了反应的历程，降低了反应的活化能，使得反应速率显著加快。

此外，合成氨反应通常在500°C左右进行，这是因为在该温度下铁催化剂的活性最大。

以上信息仅供参考，如果您还有疑问，建议咨询化学专业人士或查阅相关书籍。

【精品】高三化学二轮复习实验题必练-工业合成氨 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、原理综合题1．天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。

I.(1)已知：一定条件下23Fe O 可被甲烷还原“纳米级”的金属铁。

其反应为： ()()()()()2342Fe O s 3CH g 2Fe s 3CO g 6H g H +++①此反应的化学平衡常数表达式为______②在容积均为VL 的I 、II 、III 三个相同密闭容器中加入足量23Fe O ，然后分别充入amol 4CH ，三个容器的反应温度分别为1T 、2T 、3T 且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min 时4CH 的体积分数如图1所示，此时I 、II 、III 三个容器中一定处于化学平衡状态的是______；上述反应的H ______0(填“大于”或“小于”)，该反应在______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下可自发进行。

II.利用天然气为原料的一种工业合成氨简式流程图如图2：(1)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下：Ⅰ()()()()422.CH g H O g CO g 3H g ++；1K Ⅱ()()()()222.CO g H O g CO g H g ++；2K①对于反应Ⅰ，在一定温度下的恒容容器中，表示其已达到最大化学反应限度的叙述正确的是______。

A ．单位时间内 1mol 4CH 消耗，同时有 3mol 2H 生成；B ．4CH 、2H O 、CO 的物质的量浓度相等；C ．混合气体的密度不再改变；D ．混合气体的压强不再改变。

②则反应 ()()()()4222CH g 2H O g CO g 4H g ++；K =______ (用含 1K 、2K 的代数式表示)。

(2)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，反应原理为：()()()1223N g 3H g 2NH g H 92.4kJ mol .-+=-⋅在容积为 10L 的密闭容器中进行，起始时充入 0.2mol 2N 、0.6mol 2H .反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图3所示。