高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控学案
展开第四节 化学反应的调控
一、合成氨反应的特点
(一)反应:N2+3H22NH3
(二)特点:1、可逆反应
2、放热反应:ΔH<0
3、熵减小的反应:ΔS<0
二、合成氨反应特点的分析
对合成氨反应的影响 | 影响因素 | |||
浓度 | 温度 | 压强 | 催化剂 | |
增大合成氨的反应速率 | 增大 | 升高 | 增大 | 使用 |
提高平衡混合物中氨的含量 | 增大 | 降低 | 增大 | 无影响 |
三、工业合成氨的适宜条件
压强:10-30MPa 温度:400-500℃ 催化剂:铁触媒(500℃左右时的活性最大)
工业上选择适宜生产条件的原则
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 | 综合分析结果 | |
浓度 | 增大反应物的浓度 | 增大反应物的浓度、减小生成物的浓度 | 不断地补充反应物、及时地分离出生成物 | |
催化剂 | 加合适的催化剂 | 不需要 | 加合适的催化剂 | |
温度 | 高温 | ΔH<0 | 低温 | 兼顾速率和平衡,考虑催化剂的适宜温度 |
ΔH>0 | 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) | Δνg<0 | 高压 | 在设备条件允许的前提下,尽量采取高压 |
Δνg>0 | 低压 | 兼顾速率和平衡,选取适宜的压强 |
四、合成氨的生产流程
(一)生产流程
(二)流程分析
1、原料气干燥、净化:除去原料气中的水蒸气及其他气体杂质,防止与催化剂接触时,导致催化剂“中毒”而降低或丧失催化活性
2、压缩机加压:增大压强
3、热交换:合成氨反应为放热反应,反应体系温度逐渐升高,为原料气反应提供热量,故热交换可充分利用能源,提高经济效益。
4、冷却:生成物NH3的液化需较低温度采取迅速冷却的方法,可使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出来,以促使平衡向生成NH3的方向移动。
5、循环使用原料气:因合成氨反应为可逆反应,平衡混合物中含有原料气,将NH3分离后的原料气循环利用,并及时补充N2和H2,使反应物保持一定的浓度,以利于合成氨反应,提高经济效益。
五、影响化学反应进行的两个因素
(一)参加反应的物质组成、结构和性质等本身因素
(二)温度、压强、浓度、催化剂等反应条件
六、化学反应的调控
(一)定义:就是通过改变反应条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。
(二)考虑因素:在实际生产中常常需要结合设备条件、安全操作、经济成本等情况,综合考虑影响化学反应速率和化学平衡的因素,寻找适宜的生产条件。此外,还要根据环境保护及社会效益等方面的规定和要求做出分析,权衡利弊,才能实施生产。
高中第二章 化学反应速率与化学平衡第四节 化学反应的调控优秀学案及答案: 这是一份高中第二章 化学反应速率与化学平衡第四节 化学反应的调控优秀学案及答案,共4页。学案主要包含了课前复习答案,知识点填空答案,练习答案,检测反馈答案等内容,欢迎下载使用。
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