第四节 化学反应的调控(学案)

第四节化学反应的调控
学习目标
1.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
2.知道催化剂可以改变反应历程,对调控化学反应速率具有重要意义。
闸道机
自主预习
一、合成氨反应的限度、速率
1.合成氨反应的特点
合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。已知298 K时:ΔH=-92.4 kJ·mol-1,ΔS=-198.2 J·mol-1·K-1。
(1)可逆性:反应为反应。
(2)体积变化:正反应是气体体积的反应。
(3)焓变:ΔH0,熵变:ΔS0。
(4)自发性:常温(298 K)下,ΔH-TΔS0,能自发进行。
2.提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件比较
条件提高反应速率提高平衡转化率综合结果
拉深模具压强高压高压高压
温度高温低温兼顾速率和平衡,且考虑催化剂活性
催化剂使用无影响使用
浓度增大反应物浓度增大反应物浓度,降低生
刹车锅
成物浓度
增大反应物浓度,且不断
减少生成物浓度
1.工业合成氨的适宜条件
外部条件工业合成氨的适宜条件
绝缘升降平台
压强根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强(10~30 MPa)
温度适宜温度,400~500 ℃
催化剂使用铁触媒做催化剂
浓度N2和H2的物质的量之比为1∶2.8的投料比,氨及时从混合气中分离出去
(1)压强:目前我国合成氨厂一般采用的压强在10~30 MPa,不采用更高压强的理由是:。
(2)温度:升高温度能提高化学反应速率,但工业合成氨温度不能太高的理由是:
①。
②。
微点拨:工业生产中,必须从反应限度和反应速率两个角度选择合成氨的适宜条件,既要考虑尽量增大反应物的转化率,充分利用原料,又要选择较快的反应速率,提高单位时间内的产量,同时还要考虑设备的要求和技术条件。
预习检测:
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)充入的N2越多越有利于NH3的合成。( )
(2)恒容条件下充入稀有气体有利于NH3的合成。( )
(3)工业合成氨的反应是熵增加的放热反应,在任何温度下都可自发进行。( )
(4)合成氨反应只有在催化剂的条件下才能增加转化率。( ) 2.在合成氨工业中,为增加NH3的日产量,下列操作与平衡移动无关的是()
A.不断将氨分离出来
B.使用催化剂流氓猫
C.采用500 ℃左右的高温而不是700 ℃的高温
D.采用2×107~5×107 Pa的压强
3.合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如图所示。
(1)X的化学式为________。
(2)图中条件选定的主要原因是________(填字母编号)。
虚拟房间A.温度、压强对化学平衡的影响
B.铁触媒在该温度时活性大
C.工业生产受动力、材料、设备等条件的限制
(3)改变反应条件,会使平衡发生移动。如图表示随条件改变,氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时,变化趋势正确的是__________,当横坐标为温度时,变化趋势正确的是________(填字母编号)。

本文发布于:2024-09-23 00:39:16,感谢您对本站的认可!

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标签:反应   条件   速率   合成氨   温度   工业   提高
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