人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率复习课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率复习课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了学习目标，整体框架，整理与提升，合成氨反应历程，合成氨反应方向，合成氨反应调控，再思考，化学平衡常数K，课堂小结，实战演练等内容，欢迎下载使用。
1. 能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数、转化率的简单计算，能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。2. 能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化，能思考化学反应条件的选择和优化。3. 能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题，能思考化学反应条件的选择和优化。4. 针对典型案例，能从限度、速率等角度对化学反应和化工生产条件进行综合分析。
【思考】合成氨反应 是基元反应么？
大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应称为基元反应，基元反应的总和称为总反应。 基元反应构成的反应序列称为反应历程(又称反应机理)。
【思考1】合成氨反应在常温下能否自发？
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ∆H < 0
【查阅资料】合成氨反应在298 K时，∆H = – 92.4 kJ·ml-1；∆S = – 198.2 J·K-1·ml-1
一般来说，当 K > 105时，该反应就进行得基本完全了。
【查阅资料】合成氨反应在298 K时，平衡常数K = 6.0×105
【思考2】合成氨反应在常温下可以正向自发进行，而且反应程度很大，为什么实际情况却看不到反应发生呢？
答：因为其化学反应速率小到可以忽略不计的程度。
【思考1】合成氨反应为什么在常温下的化学反应速率很慢呢？
答：因为N2的吸附分解反应活化能高、反应速率慢，决定了合成氨的整体反应速率很慢。
【思考2】对于合成氨反应，如何降低反应的活化能呢？
【思考3】对于合成氨反应，加入催化剂能否又快又多的产生氨？
答：1．“快”——速率角度：加催化剂，加快化学反应速率；
2．“多”——平衡角度：加催化剂，对化学平衡的移动无影响，但能改变反应达到平衡所需的时间。
【思考4】合成氨反应的催化剂铁触媒有活性温度（500℃活性最大），如何控制温度使氨又快又多的产生？
答：1．速率角度：升温，加快化学反应速率；
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ∆H = – 92.4 kJ/ml
2．平衡角度：降温，平衡正向移动，平衡转化率增大。
400~500℃（催化剂活性温度）
【思考5】合成氨反应采取400~500℃的高温，使反应物转化率降低，还能改变什么外界条件既能提升转化率，又能加快速率？
答：1．速率角度：加压，加快化学反应速率；
2．平衡角度：加压，平衡正向移动，平衡转化率增大。
10~30MPa（考虑材料强度等）
【思考6】试分析浓度对合成氨反应的影响
答：1．速率角度：增大反应物浓度，加快化学反应速率；
2．平衡角度：增大反应物浓度，减小生成物浓度，平衡正向移动，增大氨气产量。
N2与H2物质的量之比1:2.8投料，及时液化分离氨气，分离后的原料气循环使用
2016年，中国科学院大连化学物理研究所的研究团队研制了一种新型催化剂，将合成氨的温度、压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破，为发展更加节能的催化剂提供了新的思路。
合成氨反应为可逆反应，可逆反应在一定条件下存在一定的限度，如何定量地描述化学反应的限度？
对于一般的可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
影响因素：只与温度有关
判断反应是否达平衡及移动方向
【平衡常数应用之判断反应是否平衡】
一定条件下，该反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)已达化学平衡
【平衡常数应用之判断平衡移动方向】
改变某一物质浓度（反应物或生成物）— c
等倍数改变体系内各物质浓度— P
【化学平衡常数计算解题模型】
一定温度下，在体积为V L恒容密闭容器中加入 a ml N2和 b ml H2进行如下反应：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ，t min 后达平衡，消耗了x ml N2 。
3x 2x
a – x b – 3x 2x
【实战演练之平衡常数计算】
【2020年天津等级考化学卷 16 节选】II. 用 H2 还原 CO2 可以在一定条件下合成CH3OH（不考虑副反应），CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ∆H < 0（3）某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为 a ml·L-1 和 3a ml·L-1 ，反应平衡时，CH3OH 的产率为 b，该温度下反应平衡常数的值为___
产率 = 实际产量 / 理论产量
a 3a
ab 3ab ab
a 3a 0 0
a–ab 3a–3ab ab
K = ————————
(a–ab)×(3a–3ab)3
= ————————
27a2 (1 – b)4
【实战演练之图像问题分析】
【2020年天津等级考化学卷 16 节选】II. 用 H2 还原 CO2 可以在一定条件下合成CH3OH（不考虑副反应），CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ∆H < 0（4）恒压下，CO2和H2的起始物质的量之比为1:3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度变化如图2所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。 ①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为 ______________________________________ ②P点甲醇产率高于T点的原因为 ______________________________________
【2020年天津等级考化学卷 16 节选】II. 用 H2 还原 CO2 可以在一定条件下合成CH3OH（不考虑副反应），CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ∆H < 0（4）恒压下，CO2 和 H2 的起始物质的量之比为1:3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度变化如图2所示，其中分子筛膜能选择性分离出 H2O。 ①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为 ______________________________________ ②P点甲醇产率高于T点的原因为 ______________________________________
【2020年天津等级考化学卷 16 节选】II. 用 H2 还原 CO2 可以在一定条件下合成CH3OH（不考虑副反应），CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ∆H < 0（4）恒压下，CO2 和 H2 的起始物质的量之比为1:3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度变化如图2所示，其中分子筛膜能选择性分离出 H2O。 ①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动(或平衡常数减小) ②P点甲醇产率高于T点的原因为 ______________________________________
【2020年天津等级考化学卷 16 节选】II. 用 H2 还原 CO2 可以在一定条件下合成CH3OH（不考虑副反应），CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ∆H < 0（4）恒压下，CO2 和 H2 的起始物质的量之比为1:3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度变化如图2所示，其中分子筛膜能选择性分离出 H2O。 ①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动(或平衡常数减小) ②P点甲醇产率高于T点的原因为
分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O，有利于反应正向进行，甲醇产率升高
1．完成书P51~P522．构建本章思维导图
秉纲而目自张，执本而末自从。