工業制氨氣溫度700k為什麼和平衡無關

時間 2022-04-05 14:05:04

1樓:匿名使用者

舉一個例子,你就明白了

假設1l的容器,達到平衡時,so2,so3,o2,的濃度分別為1mol/l,2mol/l,1mol/l,計算可知,k=4.相同溫度下,壓縮該容器,體積縮小為0.5l,由平衡常數不變,列式如下(單位:

mol/l)

2so2 + o2 = 2so3

起始濃度 2 2 4變化濃度 2x x 2x平衡濃度 2-2x 2-x 4+2xk=(4+2x)^2 /(2-2x )^2*(2-x ) =4解得,x=0.19 >0

證明,平衡確實正向移動了,且平衡常數不變

理論支援:這是大學化學的內容,不過高中也有介紹根據熱力學關係:

rtlnk=△gθ (θ為上標,表示熱力學標態) k是平衡常數由於對於特定的反應,標準自由能變△gθ僅是溫度的函式,因此平衡常數k也只是溫度t的函式,也即k只與溫度t有關。

希望對你有幫助!!!

2樓:教授王

對於平衡來說,希望溫度越低越好,因為溫度低,有利於平衡正向移動,可以獲得更多的氨氣。

製取氨氣時溫度為什麼不宜過高

3樓:雲和山的彼端

實驗室製取氨氣,溫度高反應速率過快,難以控制。

工業上,要綜合統籌成本和轉化率,溫度達到一定,再升溫不但消耗過多的能源,對裝置還要有更高的要求,重要是轉化率的增加也很有限了。

怎麼製取氨氣?

4樓:匿名使用者

.工業製法:工業上氨是以哈伯法通過n2和h2在高溫高壓和催化劑存在下直接化合而製成:

  工業上制氨氣   高溫高壓   n2(g)+3h2(g)*****===2nh3(g)(可逆反應)   催化劑   △rhθ =-92.4kj/mol   2. 實驗室製備:

  實驗室,氨常用銨鹽與鹼作用或利用氮化物易水解的特性製備:   △   2nh4cl(固態) + ca(oh)2(固態)===2nh3↑+ cacl2 + 2h2o   li3n + 3h2o === lioh + nh3↑   (1)不能用nh4no3跟ca(oh)2反應制氨氣   因為nh4no3是氧化性銨鹽,加熱時低溫生成nh3和hno3,隨著溫度升高,硝酸的強氧化性發揮作用使生成的氨進一步被氧化生成氮氣和氮的氧化物,所以不能用nh4no3跟ca(oh)2反應制氨氣。   (2)實驗室制nh3不能用naoh、koh代替ca(oh)2   因為naoh、koh是強鹼,具有吸溼性(潮解)易結塊,不易與銨鹽混合充分接觸反應。

又koh、naoh具有強腐蝕性在加熱情況下,對玻璃儀器有腐蝕作用,所以不用naoh、koh代替ca(oh)2制nh3。   (3)用試管收集氨氣為什麼要堵棉花   因為nh3分子微粒直徑小,易與空氣發生對流,堵棉花目的是防止nh3與空氣對流,確保收集純淨。   (4)實驗室制nh3除水蒸氣為什麼用鹼石灰,而不採用濃h2so4和固體cacl2   因為濃h2so4與nh3反應生成(nh4)2so4   nh3與cacl2反應能生成cacl2·8nh3(八氨合氯化鈣)   cacl2+8nh3==cacl2·8nh3   (5)實驗室快速製得氨氣的方法   用濃氨水加固體naoh(或加熱濃氨水)

5樓:匿名使用者

氮氣和氫氣在高溫高壓下反應

6樓:匿名使用者

強氧化鈣和氯化銨加熱

7樓:好鬱悶起個名字

實驗室製法:

1.用氮化物製取氨氣

可以用氮化物與水反應或者疊氮化物分解。如:

li3n + 3h2o = 3lioh + nh3↑2.加熱濃氨水

反應原理:nh3·h2o =△= nh3↑+h2o。

這種方法一般用於實驗室快速制氨氣。

裝置:燒瓶,酒精燈,鐵架臺,橡膠塞,導管等。

注意事項:加熱濃氨水時也會有水蒸氣,需要用乾燥裝置除雜。同上,這種方法制nh3除水蒸氣用鹼石灰,而不要採用濃h2so4和固體cacl2。

工業製法:

1.布朗的三塔三廢鍋氨合成圈

布朗三塔三廢鍋氨合成圈由3個合成塔和3個廢鍋組成。塔內有催化劑筐,氣體由外殼與筐體的間隙從底部向上流過,再由上向下軸向流過催化劑床。三塔催化劑裝填量比二塔多,最終出口氨含量可以從16.

5%提高到21%以上,減少了迴圈氣量,節省了迴圈壓縮功。合成塔控制系統非常簡單,各塔設有旁路用閥門調節氣體入塔溫度。由於氨合成反應平衡的限制,決定了催化劑溫度,不需要調節催化劑床層反應溫度。

2.伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈

伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈採用兩個較小的合成塔,3個催化劑床,兩塔塔後各連一個廢鍋。這種結構使反應溫度分佈十分接近最優的反應溫度,氣體的迴圈量和壓降小,投資和能耗節省,副產高壓蒸汽多。

如圖是實驗室制氨氣的裝置圖,請回答:①寫出實驗室製取氨氣的化學反應方程式:______②收集氨氣用______

8樓:我是一個麻瓜啊

(1)2nh4cl+ca(oh)2=加熱=cacl2+2nh3↑+2h2o

(2)向下排空氣法

(3)鹼石灰

(4)使溼潤的紅色石蕊試紙變藍

(5)氨氣逸出,汙染環境

①實驗室用氯化銨和鹼石灰反應制取氨氣,即鹼與鹽反應生成新鹼和新鹽,化學方程式為:2nh4cl+ca(oh)2=加熱=cacl2+2nh3↑+2h2o。

②應為氨氣的密度比空氣的密度小,所以要用向下排空氣法收集氨氣。

③反應過程中會產生水,使氨氣中混有水蒸氣,可用鹼石灰吸收水蒸氣,但是不能用氯化鈣和無水硫酸銅,因為它們均與氨氣反應。

④檢驗氨氣是否集滿,可以利用氨氣的水溶液顯鹼性,即用「使溼潤的紅色石蕊試紙變藍」;也可以用氨氣遇濃鹽酸產生白煙,即「用蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在瓶口,產生白煙」。

⑤在收集氨氣時氨氣溫度比空氣溫度高,收集的氨氣的濃度小,容易逸出,因此在瓶口塞一團棉花,目的是防止氨氣逸出,汙染環境,一般利用浸有稀硫酸的棉花團堵住試管口。

擴充套件資料:

氨氣的化學性質:

(1)跟水反應,氨在水中的反應可表示為:nh3+h2o=nh3·h2o

(2)跟酸反應,nh3+hno3===nh4no3,2nh3+h2so4===(nh4)2so4

(3)在純氧中燃燒,4nh3+3o2==點燃==2n2+6h2o

(4)催化氧化,4nh3+5o2=催化劑加熱=4no+6h2o,該反應是放熱反應,是工業制硝酸的第一步。

(5)與碳的反應,nh3+c=加熱=hcn+h2(劇毒氰化氫)

(6)液氨的自偶電離為:,2nh3==(可逆)nh2+ nh4k=1.9×10^-30(223k)

(7)取代反應取代反應的一種形式是氨分子中的氫被其他原子或基團所取代,生成一系列氨的衍生物。另一種形式是氨以它的氨基或亞氨基取代其他化合物中的原子或基團,例如:

cocl2+4nh3==co(nh2)2+2nh4cl

hgcl2+2nh3==hg(nh2)cl+nh4cl

這種反應與水解反應相類似,實際上是氨參與的複分解反應,故稱為氨解反應。

9樓:喬叔總攻

①實驗室用氯化銨和鹼石灰反應制取氨氣,即鹼與鹽反應生成新鹼和新鹽,化學方程式為:2nh4 cl+ca(oh)2

cacl2 +2nh3

↑+2h2 o.

故答案為:2nh4 cl+ca(oh)2

cacl2 +2nh3 ↑+2h2 o;

②應為氨氣的密度比空氣的密度小,所以要用向下排空氣法收集氨氣.故答案為:向下排空氣法;

③反應過程中會產生水,使氨氣中混有水蒸氣,可用鹼石灰吸收水蒸氣,但是不能用氯化鈣和無水硫酸銅,因為它們均與氨氣反應.故答案為:鹼石灰;

④檢驗氨氣是否集滿,可以利用氨氣的水溶液顯鹼性,即用「使溼潤的紅色石蕊試紙變藍」;也可以用氨氣遇濃鹽酸產生白煙,即「用蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在瓶口,產生白煙」.

故答案為:使溼潤的紅色石蕊試紙變藍(合理答案均可);

⑤在收集氨氣時氨氣溫度比空氣溫度高,收集的氨氣的濃度小,容易逸出,因此在瓶口塞一團棉花,目的是防止氨氣逸出,汙染環境,一般利用浸有稀硫酸的棉花團堵住試管口,

故答案為:氨氣逸出,汙染環境.

10樓:匿名使用者

①氯化銨和氫氧化鈣加熱。

2nh4cl+ca(oh)2=△=2nh3↑+2h2o+cacl

②向上排空氣法收集氨氣。

實驗室制氨氣為什麼不用氫氧化鈉

11樓:孤獨的狼

原因如下:

1、氫氧化鈣便宜;

2、氫氧化鈉在加熱時對玻璃有嚴重的腐蝕性,會損壞玻璃儀器;

3、氫氧化鈉的熔點比較低,只有三百多度,加熱是會熔化,然後凝結成硬的塊狀固體。不利於氣體的放出。而氫氧化鈣熔點很高,加熱不會熔化仍保持比較鬆散的狀態,再有氣體從中逸出,就會使反應物疏鬆多孔。

氨氣是實驗室與生產中的常用氣體。製取氨氣的方法主要有加熱固體銨鹽與鹼的混合物、加熱濃氨水、濃氨水與鹼混合及工業製法等。

加熱固體銨鹽和鹼的混合物

反應原理:2nh4cl+ca(oh)2=△= cacl2+2nh3↑+2h2o

反應裝置:固體+固體加熱制氣體裝置。包括試管、酒精燈、鐵架臺(帶鐵夾)等。

裝置如下:

注意:1、不能用nh4no3跟ca(oh)2反應制氨氣。硝酸銨受撞擊、加熱易**,且產物與溫度有關,可能產生nh3、n2、n2o、no;

2、實驗室制nh3不能用naoh、koh代替ca(oh)2。因為naoh、koh是強鹼,具有吸溼性(潮解)易結塊,不易與銨鹽混合充分接觸反應。又koh、naoh具有強腐蝕性在加熱情況下,對玻璃儀器有腐蝕作用,所以不用naoh、koh代替ca(oh)2制nh3。

3、用試管收集氨氣要堵棉花。因為nh3分子微粒直徑小,易與空氣發生對流,堵棉花目的是防止nh3與空氣對流,確保收集純淨;減少nh3對空氣的汙染。

4、實驗室制nh3除水蒸氣用鹼石灰,而不採用濃h2so4和固體cacl2。因為濃h2so4與nh3反應生成(nh4)2so4。nh3與cacl2反應能生成cacl2·8nh3。

cacl2+8nh3= cacl2·8nh3

12樓:匿名使用者

答:氫氧化鈉本身具有腐蝕性,不安全,產生氫氣的時候會產生大量的熱,實驗條件不好控制。

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