第三节 合成氨条件的选择

典型例题

　　例1  工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素：

　　已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生 和 ， 是合成氨的原料， 供合成尿素用。若从充分利用原料的角度考虑，选用     （填序号）物质作原料较好。作出选择的依据是                

　　（A） 　　　 　　（B）石脑油（ 、 ）

　　（C） （D）焦碳

有关的反应方程式如下：

　　分析：根据氨与二氧化碳合成尿素的化学方程式可知 ，而 由 ， 合成，因此 原料利用率最高。

　　（A）     

　　（B）石脑油：

　　（C） ：

　　（Ｄ）焦炭：

因此应选择B。

　　解答：B  B生成的 与 物质的量之比为 ，与合成氨，合成尿素中该比值最接近，原料利用最充分。

　　点拨：工业生产中，按化学方程式中系数比投入原料，可使原料充分利用，如 、 合成氨，按1：3投料， 、 都充分利用。有时也将廉价原料过量投入，使另外的原料充分利用。

　　例2 合成氨厂常通过测定反应前后混合气密度来确定 的转化率。某工厂测定通入合成塔前 、 混合气密度为0.379g/L（标准状况），从合成塔中出来混合气密度为0.693g/L（相同条件下）求合成氨厂 的转化率。

　　分析：合成氨的反应为气体体积减小的反应，因此反应中混合气密度增大，反应前后气体总质量不变，反应前后气体总体积之比等于混合气密度的反比： ，根据反应前后体积差，可算出 的转化量，再根据反应前混合气密度求出混合气平均分子量： ，用十字交叉法求得反应前 、 体积比，进而确定 反应前体积，转化率可求。

　　解答：

　　      1体积         体积

　　      体积         体积

　　               

　　                体积

反应前 ， 体积比：

反应前 总体积：

体积

转化率：

　　点拨：有气体参加的反应，将反应前后密度比转化为反应前后体积比（气体），进而求出体积增减量，用差量法可快速求得转化量，应通过练习熟练掌握。

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