全国通用2019版高考化学一轮复习第7章化学反应速率和化学平衡专项突破14化学平衡的调控在化工生产中的重要作用学案.doc
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1、【 精品教育资源文库 】 (十四 )化学平衡的调控在化工生产中的重要作用 考纲知识整合 实例 工业合成氨的原理与条件选择 1反应原理 N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) H 92.4 kJmol 1 反应特点: 反应为可逆反应; 正反应为放热反应; 反应物、生成物均为气体,且正反应为气体物质的量减小的反应。 2反应条件的选择 反应条件 对化学反 应速率的 影响 对平衡混合 物中氨含量的影响 合成氨条 件的选择 增大 压强 增大反应速率 平衡正向移动,提高平衡混合物中氨的含量 压强增大,有利于氨的合成,但需要 的 动力大,对材料、设备的要求高。故采用 10 MPa 30 MPa的高压 升
2、高 温度 增大反应 速率 平衡逆向移动,降低平衡混合物中氨的含量 温度要适宜,既要保证反应有较快的速率,又要使反应物的转化率不能太低。故采用 400500 左右的温度,并且在该温度下催化剂的活性最大 使用 催化剂 增大反 应速率 没有影响 工业上一般选用铁触媒作催化剂 3. 原料气的充分利用 合成氨反应的转化率较低,从原料充分利用的角度分析,工业生产中采用循环操作的方法可提高原料的利用率。 高考命题点突破 命题点 1 化工生产中条件的调控 1某工业生产中发生反应: 2A(g) B(g) 2M(g) Hp2p3,对于有气体参与的反应,其他条件相同时,压强越大,反应速率越快。 (2)乙烯与乙酸乙酯
3、的化学计量数相等,故乙烯的转化率与乙酸乙酯的产率相等。 (4)根据题图, p1 MPa、 80 【 精品教育资源文库 】 时乙酸乙酯的产率最大,为较适宜的生产条件。根据平衡移动原理,通入乙烯气体或增大压强,均可提高乙酸乙酯的合成速率和产率。 【答案】 (1)v(p1) v(p2) v(p3) 其他条件相同时,对于有气体参与的反应,压强越大化学反应速 率越快 (2)30% (3)由图象可知, p1 MPa、 80 时反应已达平衡且正反应放热,故压强不变升高温度平衡逆向移动,产率下降 (4)p1 MPa、 80 通入乙烯气体或增大压强 备选考点 | “ 等效平衡 ” 在平衡状态比较中的应用 (教
4、师选讲 ) 考纲知识整合 1等效平衡的概念 在相同条件下 (恒温、恒容或恒温、恒压 ),同一可逆反应体系,不管是从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量 (体积分数、物质的量分数等 )均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。 2等效平 衡的类型 等效类型 条件 恒温、恒容 恒温、恒容 恒温、恒压 反应的特点 任何可逆反应 反应前后气体分子数相等 任何可逆 反应 起始投料 换算为化学方程式同一边物质, 其 “ 量 ” 相同 换算为化学方程式同一边物 质,其 “ 量 ” 符合同一比例 换算为化学方程式同一边物质,其 “ 量 ” 符合同一比例 平衡 特点 质
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