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第四节 化学反应的调控
一、合成氨反应的特点
（一）反应：N+3H 2NH
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（二）特点：1、可逆反应
2、放热反应：ΔH<0
3、熵减小的反应：ΔS<0
二、合成氨反应特点的分析
影响因素
对合成氨反应的影响
浓度 温度 压强 催化剂
增大合成氨的反应速率 增大 升高 增大 使用
提高平衡混合物中氨的
增大 降低 增大 无影响
含量
三、工业合成氨的适宜条件
压强：10-30MPa 温度：400-500℃ 催化剂：铁触媒（500℃左右时的活性最大）
工业上选择适宜生产条件的原则
外界 有利于加快速 有利于平衡正向移动的
综合分析结果
条件 率的条件控制 条件控制
增大反应物的 增大反应物的浓度、减 不断地补充反应物、及时地分
浓度
浓度 小生成物的浓度 离出生成物
加合适的催化
催化剂 不需要 加合适的催化剂
剂
兼顾速率和平衡，考虑催化剂
ΔH＜0 低温
的适宜温度
温度 高温 在设备条件允许的前提下，尽
ΔH＞0 高温 量采取高温并考虑催化剂的活
性
在设备条件允许的前提下，尽
高压(有气体 Δν ＜0 高压
g
压强 量采取高压
参加)
Δν g ＞0 低压 兼顾速率和平衡，选取适宜的压强
四、合成氨的生产流程
（一）生产流程
（二）流程分析
1、原料气干燥、净化：除去原料气中的水蒸气及其他气体杂质，防止与催化剂接触时，导致催化
剂“中毒”而降低或丧失催化活性
2、压缩机加压：增大压强
3、热交换：合成氨反应为放热反应，反应体系温度逐渐升高，为原料气反应提供热量，故热交换
可充分利用能源，提高经济效益。
4、冷却：生成物NH 的液化需较低温度采取迅速冷却的方法，可使气态氨变成液氨后及时从平衡
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混合物中分离出来，以促使平衡向生成NH 的方向移动。
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5、循环使用原料气：因合成氨反应为可逆反应，平衡混合物中含有原料气，将 NH 分离后的原料
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气循环利用，并及时补充N 和H,使反应物保持一定的浓度，以利于合成氨反应，提高经济效益。
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五、影响化学反应进行的两个因素
（一）参加反应的物质组成、结构和性质等本身因素
（二）温度、压强、浓度、催化剂等反应条件
六、化学反应的调控
（一）定义：就是通过改变反应条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。
（二）考虑因素：在实际生产中常常需要结合设备条件、安全操作、经济成本等情况，综合考虑影响化学反应速率和化学平衡的因素，寻找适宜的生产条件。此外，还要根据环境保护及社会效益等
方面的规定和要求做出分析，权衡利弊，才能实施生产。
