Химия и опазване на околната среда · 11 клас · урок 1 от 5

Амоняк: синтез, свойства и азотни торове

Амонякът се получава в промишлеността по метода на Хабер-Бош: N2 + 3H2 ⇌ 2NH3, ΔH < 0. Реакцията е обратима и екзотермична и протича с намаляване на броя на моловете газ, затова се провежда при високо налягане, умерена температура и с катализатор (желязо с добавки), който трябва да се пази от каталитични отрови. Амонякът е безцветен газ с остра миризма, по-лек от въздуха, много разтворим във вода (разтворът е основен) и лесно се втечнява. Най-голяма част от него се превръща в азотни торове.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Обемите на газовете в реакцията се отнасят като коефициентите: 1 : 3 : 2.
  • Добив = практическа маса : теоретична маса · 100%.
  • Масова част на азота: NH4NO3 35%, (NH2)2CO около 46,7%.
  • В лабораторията NH3 се получава от амониев хлорид и гасена вар при нагряване.

Пример

От 56 t азот теоретично се получават 68 t амоняк; ако са получени 51 t, добивът е 51 : 68 = 75%.

Проверете се: 10 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Кое уравнение описва синтеза на амоняк?
    • N2 + 2H2 ⇌ 2NH3
    • 2N + 3H2 ⇌ 2NH3
    • N2 + 3H2 ⇌ NH3 + H2
    • N2 + 3H2 ⇌ 2NH3

    Отговор: N2 + 3H2 ⇌ 2NH3

    Изравняване: 2 атома N и 6 атома H от двете страни.

  2. Колко мола амоняк се получават от 6 mol водород при пълно превръщане?
    • 4 mol
    • 6 mol
    • 2 mol
    • 3 mol

    Отговор: 4 mol

    По уравнението от 3 mol H2 се получават 2 mol NH3; от 6 mol: 4 mol.

  3. Защо газовата смес за синтеза се пречиства от серни съединения?
    • Те увеличават добива
    • Те охлаждат реактора
    • Те отравят катализатора
    • Те превръщат амоняка в азот

    Отговор: Те отравят катализатора

    Каталитичните отрови се свързват с повърхността на катализатора и намаляват активността му.

  4. От 56 t азот са получени 51 t амоняк. Какъв е добивът? (N2 = 28, NH3 = 17)
    • 51%
    • 91%
    • 68%
    • 75%

    Отговор: 75%

    Теоретично: 56 : 28 = 2 Mmol N2 → 4 Mmol NH3 = 68 t; добив = 51 : 68 = 0,75.

  5. Каква е масовата част на азота в амониевия нитрат NH4NO3? (M = 80, N = 14)
    • 17,5%
    • 35%
    • 82%
    • 46%

    Отговор: 35%

    В една формулна единица има 2 атома N: 28 : 80 = 0,35.

  6. Каква миризма има амонякът?
    • Остра, задушлива
    • Няма миризма
    • На развалени яйца
    • Сладникава

    Отговор: Остра, задушлива

    Амонякът дразни лигавиците; миризмата му се усеща при отваряне на шише с амонячна вода.

  7. Каква среда има воден разтвор на амоняк?
    • Кисела
    • Основна
    • Неутрална
    • Силно кисела

    Отговор: Основна

    NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH−: в разтвора има хидроксидни йони.

  8. Защо амонякът се втечнява много по-лесно от азота и водорода?
    • Има по-малка моларна маса
    • Молекулите му са неполярни
    • Реагира с въздуха
    • Между молекулите му има водородни връзки

    Отговор: Между молекулите му има водородни връзки

    Водородните връзки между молекулите NH3 позволяват втечняване при охлаждане и умерено налягане.

  9. Кой газ се отделя при нагряване на амониев хлорид с гасена вар?
    • N2
    • H2
    • NH3
    • Cl2

    Отговор: NH3

    2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O

  10. Колко литра амоняк (н.у.) се получават от 10 L азот и 24 L водород при пълно превръщане на реагента в недостиг?
    • 16 L
    • 20 L
    • 34 L
    • 12 L

    Отговор: 16 L

    За 24 L H2 са нужни 8 L N2 (азотът е в излишък); V(NH3) = 2/3 · 24 = 16 L.