高中化学第2章化学反应的方向限度与速度第4节化学反应条件的优化mdashmdash工业合成氨课件鲁科版选修4

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1、第第4节化学反应条件的优化节化学反应条件的优化工业工业合成氨合成氨第第2章化学反应的方向、限度与速率章化学反应的方向、限度与速率学习目标学习目标1了解化学反了解化学反应应速率和化学平衡速率和化学平衡调调控在生活、生控在生活、生产产和科学和科学研究研究领领域中的重要作用。域中的重要作用。2.通通过对过对工工业业合成氨生合成氨生产产条件的条件的优优化化选择选择，认识认识化学反化学反应应原理在工原理在工业业生生产产中的重要价中的重要价值值。第第2章化学反应的方向、限度与速率章化学反应的方向、限度与速率知知识识点一合成氨反点一合成氨反应应的限度和速率的限度和速率阅读阅读教材教材P65P67，思考并填空

2、，思考并填空1根据根据计计算可知，合成氨反算可知，合成氨反应应是在是在298K时时能能_的放的放热热反反应应，同，同时时也是气体的物也是气体的物质质的量的量_的的_反反应应。因此，。因此，_温度、温度、_压压强强将有利于化学将有利于化学平衡向生成氨的方向移平衡向生成氨的方向移动动。在一定的温度、在一定的温度、压压强强下，反下，反应应物氮气、物氮气、氢氢气的体气的体积积比比为为_时时平衡混合物中氨的含量最高。平衡混合物中氨的含量最高。自自发进发进行行减小减小熵熵减减降低降低增大增大13正比正比反比反比增大增大降低降低转转化率化率氨氨催化催化剂剂越高越高CD解析：合成氨反解析：合成氨反应应是一个气

3、体体是一个气体体积积减小的放减小的放热热反反应应，因此，因此,从从反反应应的限度来看，高的限度来看，高压压、低温、及、低温、及时时分离出分离出产产物均有利于氨物均有利于氨的合成的合成,而催化而催化剂剂只能加快合成氨反只能加快合成氨反应应速率速率,不会改不会改变变其限度。其限度。CDBDC知识点二合成氨的适宜条件知识点二合成氨的适宜条件阅读阅读教材教材P67P69，思考并填空，思考并填空合成合成氨反氨反应应条条件件压压强强温度温度催化催化剂剂浓浓度度低低压压(1107Pa)中中压压(21073107Pa)高高压压(8.51071108Pa)_左右左右_氮气氮气与与氢氢气的气的投料投料比比为为12

4、.8700K铁铁触媒触媒外界外界条件条件有利于加快有利于加快反反应应速率的速率的条件控制条件控制有利于平衡正向移有利于平衡正向移动动的条件控制的条件控制综综合分析合分析结结果果浓浓度度催化催化剂剂温度温度增大反增大反应应物的物的浓浓度度增大反增大反应应物的物的浓浓度、度、减小生成物的减小生成物的浓浓度度不断地不断地补补充反充反应应物、及物、及时时地分离地分离出生成物出生成物加合适的加合适的催化催化剂剂不需要不需要加合适的催化加合适的催化剂剂高温高温H0高温高温在在设备设备条件允条件允许许的的前提下，尽量采取前提下，尽量采取高温并考高温并考虑虑催化催化剂剂的活性的活性外界外界条件条件有利于加快有

5、利于加快反反应应速率的速率的条件控制条件控制有利于平衡正向移有利于平衡正向移动动的的条件控制条件控制综综合分析合分析结结果果压压强强高高压压(有气有气体参加体参加)高高压压在在设备设备条件条件允允许许的前提的前提下，尽量采下，尽量采取高取高压压低低压压兼兼顾顾速率和平速率和平衡，衡，选选取适宜取适宜的的压压强强解析解析在恒在恒压压条件下加入条件下加入氩氩气，气，则则容器容容器容积积增大，增大，导导致原致原平衡中各物平衡中各物质质的的浓浓度同等比例地减小，所以平衡向气体体度同等比例地减小，所以平衡向气体体积积增大的方向即向左移增大的方向即向左移动动；催化；催化剂仅剂仅是改是改变变化学反化学反应应速率速率,不会影响不会影响焓变焓变。向左向左不改不改变变BDCA