合成氨分析论文选题

合成氨分析论文选题

问:关于工业合成氨
  1. 答:弗里茨·哈伯(Fritz Haber,1868年12月9日-1934年1月29日),德国化学家,出生在德国西里西亚布雷斯劳(现为波兰的弗罗茨瓦夫)的一个犹太人家庭。从小就对化学工业有极浓厚的兴趣。
    高中毕业后,哈伯先后到柏林、海德堡、苏黎世上大学。上学期间,他还在几个工厂中实习,得到了许多实践的经验。他喜爱德国农业化学之父李比希的伟大职业——化学工业。
    读大学期间,哈伯在柏林大学霍夫曼教授的指导下,写了一篇关于有机化学的论文,并因此获得博士学位。1904年,哈伯在两位企业家答应给予大力支持开始研究合成氨的工业化生产,并于1909年获得成功,成为第一个从空气中制造出氨的科学家。使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面,加速了世界农业的发展。哈伯也从此成了世界闻名的大科学家。为表彰哈伯的这一贡献,瑞典皇家科学院把1918年的诺贝尔化学奖颁给了哈伯。由于在第一次世界大战中,哈伯担任化学兵工厂厂长时负责研制、生产氯气、芥子气等毒气,并使用于战争之中,造成近百万人伤亡。虽然按照他自己的说法,这是“为了尽早结束战争”,但哈伯这一行径,仍然遭到了美、英、法、中等国科学家们的谴责,哈伯的妻子伊美娃也以自杀的方式以示抗议。
    一战结束后,哈伯又做了从海水中提取黄金的试验,但最后宣告失败。1934年初被派遣去巴勒斯坦德理化学研究所任职。1934年1月29日哈伯因突发心脏病逝世于瑞士的巴塞尔。
  2. 答:德国化学家哈伯(F.Haber, 1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利,即“循环法”,在此基础上,他继续研究,于1909年改进了合成,氨的含量达到6%以上。这是目前工业普遍采用的直接合成法。反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题,将氨产品从合成反应后的气体中分离出来,未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。合成氨反应式如下:
    N2+3H2≒2NH3(该反应为可逆反应,等号上反应条件为:"高温 高压",下为:"催化剂")
    合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展,合成氨技术趋于成熟,形成了一大批各有特色的工艺流程,但都是由三个基本部分组成,即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。
  3. 答:氮气加氢气高温高压催化剂
  4. 答:生产能力和产量:合成氨是化学工业中产量很大的化工产品。
    消费和用途:合成氨主要消费部门为化肥工业,用于其他领域的(主要是高分子化工、火炸药工业等)非化肥用氨,统称为工业用氨。
    原料:合成氨主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤等。
    生产方法:生产合成氨的方法主要区别在原料气的制造,其中最广泛采用的为蒸汽转化法和部分氧化法(见合成氨原料气)。
问:大学物理化学中的化学热力学和动力学问题(合成氨)
  1. 答:主要从2个方面考虑:
    1、氨合成反应必须在催化剂的存在下才能进行
    而催化剂必须在一定的温度范围内才具有催化活性
    所以氨合成反应温度必须维持在催化剂的活性温度范围内
    500摄氏度的时候是铁催化剂的活性温度
    2、
    合成氨是一个放热反应,降温有利于向放热反应方向进行,提高了平衡的转化率
    但是反应速度很低
    相反实际生产过程中,更注重的是产量
    高温虽然会导致转化率降低,但是仍能满足实际生产
    而且原料回收利用进一步减小原料损失
    同时产物NH3生产出来后迅速转移也可以进一步减小转化率方面的损失
    因此,实际生产中这一反应都是在较高的温度下进行
    满意请采纳
    多谢
  2. 答:从化学热力学的角度看,由于合成氨是一个放热反应,故降温有利于向放热反应方向进行,进而提高了平衡的转化率,但很多化学过程往往在反应平衡前就停止反应了,即实际过程更注重反应速率;温度低太低,反应物的活性低,动力学的角度看,反应就会慢,需要的时间就会久。为了让反应进行的时间缩短,温度不能太低,所以就会看到在实际生产中一般使用的是较高温度。其实这是一个实际过程从热力学和动力学优选达到最优化的过程。温度的选择还有一个最重要的因素楼下两位都没有考虑,那就是催化剂,一般合成氨反应催化剂如铁触媒的最适温度才是实际过程所采用的温度,当然这也属于动力学部分的知识
  3. 答:从化学热力学的角度看,由于合成氨是一个放热反应,故降温有利于向放热反应方向进行,进而提高了平衡的转化率;但由于温度低,反应物的活性低,故从动力学的角度看,反应就会慢,需要的时间就会久,但向右进行的程度大,这是不矛盾的。为了让反应进行的时间缩短,温度不能太低,所以就会看到在实际生产中一般使用的是较高温度。
  4. 答:降低温度会使反应速率变慢,所以不适合工业生产。
    实际生产时高温高压,以提高反应速率,并及时分离走产物氨,以提高平衡转化率。
问:氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一.(1)传统哈伯法合成氨工艺中相关的
  1. 答:(1)①根据化学方程式可写出平衡常数为k=
    c 2 (N H 3 )
    c( N 2 ) ?c 3 ( H 2 )
    ,由于反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,则平衡常数减小,
    故答案为:k=
    c 2 (N H 3 )
    c( N 2 ) ?c 3 ( H 2 )
    ;减小;
    ②200℃、100MPa时氨气的含量最大,则H 2 转化率最高,但实际工业生产中越强不能太大,因压强太高,对生产设备要求也高,难以实现,
    故答案为:200℃、100MPa;压强太高,对生产设备要求也高,难以实现;
    ③A.催化剂不影响平衡移动,故A错误;
    B.寻找常温下的合适催化剂可减少能量的消耗,为研究的主要方向,故B正确;
    C.△S<0,需在一定温度下才能进行,故C错误;
    D.增大n(N 2 )可提高H 2 的转化率,故D正确.
    故答案为:BD;
    (2)氨气为碱性气体,易与酸反应,所以电解质溶液应呈碱性,负极发生氧化反应,氨气被氧化生产氮气,电极反应式为2NH 3 -6e - +6OH - =N 2 +6H 2 O,
    故答案为:碱性;2NH 3 -6e - +6OH - =N 2 +6H 2 O.
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