高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第四节 化学反应的调控课前预习课件ppt
展开弗里茨·哈伯 ( 德国)
1.工业合成氨的反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0有哪些特点?
①可逆反应; ②气体体积减小的放热反应;③熵减小反应。
2.已知在298K时,ΔH=-92.2 kJ·ml-1, ΔS=-198.2 J·K-1·ml-1。请根据反应的焓变和熵变分析在298K时合成氨反应能否正向自发进行?
△ G=△H-T△S = -33.14 kJ·ml-1<0,可以自发
K(298K)=4 × 106,接近完全
假如你是合成氨的工程师,工业生产时主要考虑的问题?
(4)好(环境、设备等)
即提高氨的含量——化学平衡问题
即提高单位时间里氨的产量 ——化学反应速率问题
【思考.交流】 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
N2: 空气中分离;H2: C+H2O(g)=CO+H2
【交流研讨二】 “多”
1.利用化学平衡移动的知识,分析什么条件有利于氨的合成,提高氨的产率?
【资料卡片】:NH3含量的实验测定结果
n(N2):n(H2)=1:3最优
【交流研讨三】 “快”
1.可以通过控制哪些反应条件来提高合成氨反应的速率?2.结合以下资料,分析具体可以采取哪些措施来提高反应速率?
吸附分解:N2(g) → N2 ※ → 2N ※ (Ea最大) H2(g) → 2H ※表面反应: N ※ +H ※ → NH ※ NH ※ +H ※ → NH 2※ NH2 ※ +H ※ → NH 3※脱附: NH3 ※ → NH 3(g)
n(N2):n(H2)=1 : 2.8 最优
合成氨的各步反应历程为( ※表示吸附态):
【交流研讨四】 合成氨的适宜条件
【交流研讨五】工业生产条件的选择思路:
总原则: 寻找以较高的反应速率获取适当的转化率。温度的选择:催化剂活性最大的温度压强的选择:既要考虑化学反应速率和化学平衡,还要考虑动力、材料、设备等。催化剂:一般要使用。提高生产效率,也提高了经济效益;
【视野拓展】合成氨工艺流程:
【课堂小结】利用化学反应解决实际问题的思路:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
700K,10-100MPa
1.确定反应,了解反应
2.应用速率、平衡理论, 调控反应
3.综合生产实际 ,优化反应条件
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