魯科版高中華學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理選修《化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化—工業(yè)合成氨.ppt

（魯科版）化學(xué)反應(yīng)原理（選修）,第二章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率,化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化 工業(yè)合成氨,第四節(jié),化工生產(chǎn)過程中反應(yīng)條件的優(yōu)化,反應(yīng)條件優(yōu)化的目的： 降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益,化學(xué)反應(yīng)限度,化學(xué)反應(yīng)速率,生產(chǎn)效益,生產(chǎn)效率,生產(chǎn)設(shè)備等投資成本,分析：合成氨的反應(yīng)特點(diǎn),可逆,放熱,減小,一、合成氨反應(yīng)的限度,(課本P65),1.請根據(jù)正反應(yīng)的焓變和熵變分析在298K下合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,(課本P65),H-TS = - 92.2KJmol-1-298K(-198.2JK-1mol-1) 10-3KJJ-1 = -33.1KJmol-10,2.請同學(xué)們根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)，利用影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素，分析什么條件有利于氨的合成？,溫、 壓有利于化學(xué)平衡正向移動(dòng)， N2、H2濃度比為 有利于化學(xué)平衡正向移動(dòng)。,高,低,1：3,(課本P65),從反應(yīng)限度的角度分析：合成氨的反應(yīng)條件,1、結(jié)合影響反應(yīng)速率的因素，你認(rèn)為通過控制什哪些反應(yīng)條件來提高合成氨反應(yīng)的速率？,(1)溫度：升高溫度 (2)壓強(qiáng)：增大壓強(qiáng) (3)濃度：增大反應(yīng)物濃度 (4)催化劑：使用催化劑,二、合成氨反應(yīng)的速率,(課本P66),2、實(shí)驗(yàn)表明，在特定條件下，合成氨反應(yīng)的速率與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系為：, =C(N2)C1.5(H2)C-1(NH3),請你根據(jù)關(guān)系式分析：各物質(zhì)的濃度對反應(yīng)速率有哪些影響？可以采取哪些措施來提高反應(yīng)速率？,增大N2、H2濃度,將氨及時(shí)從混合氣中分離出去,二、合成氨反應(yīng)的速率,(課本P66),3、請你根據(jù)下表所給的數(shù)據(jù)分析催化劑對合成氨反應(yīng)速率的影響：,催化劑對合成氨反應(yīng)速率的影響,使用催化劑可使合成氨反應(yīng)的速率提高上萬億倍。,1、根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)，應(yīng)分別采取什么措施提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率？請?zhí)顚懴卤?高壓,高壓,低溫,高溫,使用,無影響,增大濃度,增大濃度,減小濃度,三、合成氨的適宜條件,減小濃度,討論：,2、既然增大壓強(qiáng)既可提高反應(yīng)速率，又可提高氨的產(chǎn)量，那么在合成氨工業(yè)中壓強(qiáng)是否越大越好？,1、既然降低溫度有利于平衡向生成氨的方向移動(dòng)，那么生產(chǎn)中是否溫度越低越好？,3、在合成氨工業(yè)中要使用催化劑，既然催化劑對化學(xué)平衡的移動(dòng)沒有影響，為什么還要使用呢？,2、請你嘗試為合成氨選擇適宜條件,合成氨適宜條件,催化劑_,溫度_,根據(jù)設(shè)備動(dòng)力選擇壓強(qiáng)_,N2、H2投料比_,及時(shí)分離_,鐵,700K左右(催化劑