第2章 第4节 化学反应条件的优化—工业合成氨 讲义-(2019)新鲁科版高中化学选择性必修第一册.DOC
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第2章 第4节 化学反应条件的优化—工业合成氨 讲义-(2019)新鲁科版高中化学选择性必修第一册.DOC》由用户(大布丁)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第2章 第4节 化学反应条件的优化工业合成氨 讲义-2019新鲁科版高中化学选择性必修第一册 化学反应 条件 优化 工业 合成氨 讲义 2019 新鲁科版 高中化学 选择性 必修 一册 下载 _选择性必修1_鲁科版(2019)_化学_高中
- 资源描述:
-
1、第4节 化学反应条件的优化工业合成氨发 展 目 标体 系 构 建1.结合生产实例,讨论化学反应条件的选择和优化,形成从限度、速率、能耗的多角度综合调控化学反应的基本思路,发展“绿色化学”的观念和辩证思维的能力。2.能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题。1合成氨反应的限度(1)反应原理N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.2 kJmol1,S198.2 JK1mol1。(2)反应特点(3)影响因素外界条件:降低温度、增大压强,有利于化学平衡向生成氨的方向移动。投料比:温度、压强一定时,N2、H2的体积比为13时平衡混合物中氨的含量最高。微
2、点拨:合成氨反应中,为了提高原料转化率,常采用将未能转化的N2、H2循环使用的措施。2合成氨反应的速率(1)提高合成氨反应速率的方法(2)浓度与合成氨反应速率之间的关系在特定条件下,合成氨反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式为vkc(N2)c1.5(H2)c1(NH3),由速率方程可知:增大N2或H2的浓度,减小NH3的浓度,都有利于提高合成氨反应的速率。微点拨:温度升高k值增加,会加快反应速率;同时加入合适的催化剂能降低合成氨反应的活化能,使合成氨反应的速率提高。3合成氨生产的适宜条件(1)合成氨反应适宜条件分析工业生产中,必须从反应速率和反应限度两个角度选择合成氨的适宜条件,既要考虑尽
3、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。(2)合成氨的适宜条件序号影响因素选择条件1温度反应温度控制在700_K左右2物质的量N2、H2投料比12.83压强11071108 Pa4催化剂选择铁做催化剂5浓度使气态NH3变成液态NH3并及时分离出去,同时补充N2、H2(3)合成氨的生产流程的三阶段1判断对错(对的在括号内打“”,错的在括号内打“”。)(1)合成氨反应在高温下能自发进行。()(2)温度越高越利于合成氨反应平衡正向移动。()(3)合成氨反应中,压强越大越利于反应速率加快和平衡正向移动。()(4)使用催化剂能提
4、高合成氨反应物的平衡转化率。()提示:(1)合成氨反应H0,S0,HTS的值在低温时小于0。(2)合成氨反应H0,温度越低越利于平衡正向移动。(3)(4)催化剂同倍数的加快正、逆反应速率,对转化率无影响。2在其他条件不变的情况下,能使合成氨反应进行程度增大的方法是()A升高温度B减小压强C使用催化剂D及时分离出氨气D合成氨的反应是放热反应,且反应前后气体体积减小。升高温度,会使平衡向吸热的逆反应方向移动,使合成氨反应进行程度减小,A项不符合题意;减小压强,平衡会向气体体积增大的逆反应方向移动,使合成氨反应进行程度减小,B项不符合题意;使用催化剂,平衡不移动,合成氨反应进行程度不发生变化,C项不
5、符合题意;及时分离出氨气,减小反应产物浓度,平衡正向移动,能使合成氨反应进行程度增大,D项符合题意。3工业上用氮气和氢气合成氨:N23H22NH3(反应放热),从反应速率和化学平衡两方面看,合成氨的适宜条件一般为压强:1030 MPa,温度:500 左右,催化剂:铁触媒。下列有关合成氨工业的叙述不正确的是()A使用铁触媒,可使氮气和氢气混合气体之间的反应在较低温度下取得较高的反应速率B工业上选择上述条件下合成氨,可以使氮气全部转化为氨C上述化学平衡的移动受到温度、反应物的浓度、压强等因素的影响D温度升高,不利于提高氮气的转化率B合成氨的反应是可逆反应,反应物的平衡转化率不可能达到100%,B项
6、错误。工业生产中选择适宜生产条件的原则(素养养成科学态度与社会责任)1实验研究表明,在特定条件下,合成氨反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式为vkc(N2)c1.5(H2)c1(NH3),请你根据该关系式分析,各物质的浓度对反应速率有哪些影响?可以采取哪些措施来提高反应速率?提示:由合成氨反应的化学反应速率公式可知,在一定温度、压强下,化学反应速率与反应物浓度c(N2)或c1.5(H2)成正比关系,与反应产物浓度c(NH3)成反比关系。由此在一定温度、压强下,可采取增大反应物浓度、减小反应产物浓度来提高化学反应速率。另外还可采取升高温度,使用合适的催化剂降低反应活化能来加快反应速率。2已知
7、:N2(g)3H2(g)2NH3(g)H(298 K)92.2 kJmol1,K6.6105(molL1)2,思考:(1)从平衡常数来看,反应的限度已经很大了,为什么还需要使用催化剂?(2)试分析实际工业生产中采取700 K左右的温度的原因。提示:(1)为了加快化学反应的速率,提高单位时间内NH3的产量。(2)在此温度时,催化剂的活性最大。1从可逆性、反应前后气态物质系数的变化、焓变三个角度分析化学反应的特点。2根据反应特点具体分析外界条件对速率和平衡的影响;从速率和平衡的角度进行综合分析,再充分考虑实际情况,选出适宜的外界条件。外界条件有利于加快速率的条件控制有利于平衡正向移动的条件控制综合
8、分析结果浓度增大反应物的浓度增大反应物的浓度、减小反应产物的浓度不断地补充反应物,及时地分离出反应产物催化剂加合适的催化剂不需要加合适的催化剂温度高温H0低温兼顾速率和平衡,考虑催化剂的适宜温度H0高温在设备条件允许的前提下,尽量采取高温并考虑催化剂的活性压强高压(有气体参加)vg0高压在设备条件允许的前提下,尽量采取高压vg0低压兼顾速率和平衡,选取适宜的压强【例题】可逆反应3H2(g)N2(g)2NH3(g)H0,达到平衡后,为了使H2的转化率增大,下列选项中采用的三种方法都正确的是()A升高温度,减小压强,增加氮气B降低温度,增大压强,加入催化剂C升高温度,增大压强,增加氮气D降低温度,
展开阅读全文
链接地址:https://www.163wenku.com/p-2522920.html