《2023学年化学新人教版选择性必修1第4节化学反应的调控学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023学年化学新人教版选择性必修1第4节化学反应的调控学案（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 4 节化学反响的调控学案必备学问自主学习一、合成氨反响的特点221反响原理N (g)3H (g) 2反响特点32NH (g)H92.4 kJmol1(1)(前后串联)能加快合成氨反响的速率的方法有哪些？提示：增大压强、上升温度、增大反响物浓度、使用催化剂等，都能加快合成氨反响的速率。(2)(前后串联)能增大合成氨限度的方法有哪些？ 提示：增大压强、降低温度、增大反响物浓度等。二、合成氨条件的选择 1合成氨反响条件的选择原则工业生产中，必需从反响速率和反响限度两个角度选择合成氨的适宜条件。(1) 尽量增大反响物的转化率，充分利用原料；(2) 选择较快的化学反响速率，提高单位时间内的产量； (
2、3)考虑设备的要求和技术条件。 2合成氨反响的适宜条件(1) 压强适宜条件：10MPa30MPa。选择依据：压强越大，要求动力越大，对材料的强度和设备的制造要求就越高。(2) 温度适宜条件：400500左右。选择依据：该温度下催化剂的活性最大，反响速率比较快，氨的含量也相对较高。(3) 催化剂适宜条件：以铁为主体的多成分催化剂(又称铁触媒)。(4) 浓度适宜条件：N 和H 按物质的量之比 12.8 时混合，适时分别出氨气。22选择依据：适当提高N 的浓度，来提高H 的转化率。22(5) 其他兼顾环境保护和社会效益，为了提高原料的利用率，未反响的 N 和H 循环使用22并准时补充 N 和H 。2
3、2推断以下说法是否正确(对的在括号内打“”，错的在括号内打“”。) (1)合成氨反响在高温下能自发进展。()提示：。合成氨反响 H0，S0，HTS 在高温大于 0。(2) 温度越高越利于合成氨反响平衡正向移动。()提示：。合成氨反响 H0，温度越低越利于平衡正向移动。(3) 使用催化剂能提高合成氨反响物的平衡转化率。()提示：。催化剂同倍数加快正、逆反响速率，对转化率无影响。关键力量合作学习学问点 工业生产中适宜生产条件的选择思路1分析化学反响的特点：从可逆性、反响前后气体化学计量数的变化、焓变三个角度分析。 2依据反响特点具体分析外界条件对反响速率和化学平衡的影响。影响有利于加快反响有利于平
4、衡移动综合分析结果因素速率的掌握条件的掌握不断补充反响物、增大反响物浓度、浓度增大反响物浓度准时分别诞生成减小生成物浓度物设备条件允许的V0低压选取适宜的压强温度高温H0高温的前提下，尽量实行高温并选取适宜催化剂加适宜的催化剂，催化剂加适宜的催化剂无影响考虑催化剂活性与温度关系在合成氨工业中要使用催化剂，既然催化剂对化学平衡的移动没有影响，为什么还要使用呢？催化剂铁触媒以什么形态存在更有利于反响进展？(变化观念与平衡思想)提示：为了加快反响速率。铁触媒是固体，粉末状更有利于反响进展。【典例】(2023烟台高二检测)以下关于工业合成氨的表达正确的选项是() A合成氨工业温度选择为 700 K 左
5、右，只要是为了提高NH 产率3B. 使用催化剂和施加高压，都能提高反响速率，但对化学平衡状态无影响C. 合成氨生产过程中将NH 液化分别，可提高N 、H 的转化率322D. 合成氨工业中为了提高氢气的利用率，可适当增加氢气浓度【思维建模】解析有关合成氨条件选择问题的思维流程如下：温度上升温度利于化学反响速率，降低温度利于化学平衡移动；压强增大压强利于化学反响速率和化学平衡移动；催化剂使用催化剂利于化学反响速率，不影响化学平衡；浓度增大一种反响物的浓度可以提高另一种反响物的转化率，移走生成物利于平衡移动。【解析】选 C。合成氨反响为放热反响，温度较高不利于提高NH 产率，故A3错误；催化剂和高压
6、能加快反响速率，增大压强平衡正移，催化剂对平衡无影响，故 B 错误；削减生成物的浓度平衡正向移动，所以将NH 液化分别，可提3高 N 、H 的转化率，故C 正确；增加一种反响物的浓度可以提高另一种反响物22的转化率，而本身转化率降低，所以合成氨工业中为了提高氢气的利用率，可适当增加氮气的浓度，故D 错误。【母题追问】通过增加一种反响物浓度可以提高另一种原料的利用率，向体系中通入 H 还是N 本钱更低？22提示：N 。N 来源于空气，更廉价易得。22实际化工生产条件的选择需要留意的问题(1) 选取适宜的化工生产条件时，既要考虑反响速率问题，又要考虑化学平衡移动的问题，同时也要考虑化工生产中的动力
7、、材料、设备、催化剂等因素的影响，综合选取适宜条件。(2) 温度的选择，不仅要考虑速率、平衡问题，同时还要照看到催化剂的活性。(3)压强的选择，除了考虑速率和平衡问题，还要考虑对设备的技术要求和本钱问题。1在肯定条件下，对于密闭容器中的反响：N3H2NH，以下说法正确的是()223A. 当氮气和氢气投料比(物质的量之比)为 13 时，到达平衡时氨的体积分数最大B. 增加铁触媒的接触面积，不行能提高合成氨工厂的年产量 C到达平衡时，氢气和氨气的浓度比肯定为 32 D分别用氮气和氢气来表示该反响的转化率时，数值大小肯定一样【解析】选A。当氮气和氢气投料比为13 时，v(N )v(H )13，两种原
8、料22的转化率一样，故到达平衡时氨的体积分数最大，A 正确；增加铁触媒的接触面积，加快反响速率，可以提高合成氨工厂的年产量，B 错误；平衡时，物质的浓度关系取决于起始量和转化率，所以到达平衡时，H2和 NH3的浓度比不肯定为 32，C 错误；反响速率之比等于化学计量数之比，因化学计量数不同，则反响速率的数值不同，D 错误。2德国化学家哈伯制造了以低本钱制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。以下所示是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而实行的措施是()A.BCD【解析】选 B。操作均有利于合成氨的化学平衡向右移动，提高转化率。3工业合成氨 N 3H22理解释的是()2
9、NHH0 的生产条件选择中，能用勒夏特列原3使用催化剂 高温 高压 准时将氨气液化从体系中分别出来ABCD【解析】选C。使用勒夏特列原理，争论的对象是可逆反响，以及转变某因素平衡向减弱这方面移动，催化剂对化学平衡无影响，故错误；正反响方向是放热反响，上升温度，平衡向逆反响方向进展，不利于生成氨气，故错误；增大压强，有利于向正反响方向进展，故正确；从体系中分别出氨气， 削减生成物浓度，有利于向氨气生成的方向进展，故正确。4(2023福州高二检测)在硫酸工业中，通过以下反响使 SO 氧化成 SO ：2SO(g)232O2 (g)2SO(g)H196 kJ mol1。下表为不同温度和压强下23SO
10、的转化率(%)压强(Pa)温度()1105510511065106110745097.598.999.299.699.755085.692.994.997.798.3(1) 从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫，可掌握的条件是。(2) 实际生产中，选定 400500 作为操作温度，其缘由是 。(3) 在生产中，通入过量空气的目的是 。2(4) 尾气中有SO必需回收是为了 。【解析】从提高反响速率考虑，合成SO3 需要参加催化剂和升温、加压；从增大反响物的转化率方面考虑，合成SO3需低温，加压，通入廉价空气；从表中数据和设备材料的要求以及催化剂的活性方面综合考虑，选择最适宜条件。答案：(1)低温、高压(2) 该温度是催化剂的活性最强的温度，选择此温度可提高反响速率，缩短反响到达平衡所需要的时间(3) 增大氧气的浓度，使平衡向生成SO3的方向移动，提高SO2的转化率(4) 削减对环境的污染三言两语话重点1. 合成氨反响的 3 特点：可逆、放热、气体分子数削减。2. 合成氨条件的选择：承受铁触媒、400500 、10 MPa30 MPa。
