高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率2.4化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化-工業(yè)合成氨課件4魯科版選修

化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化

-----工業(yè)合成氨教學(xué)目標(biāo)：研究如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理分析合成氨的適宜條件研究應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理分析化工生產(chǎn)條件的思路和方法，體驗(yàn)實(shí)際生產(chǎn)的選擇與理論分析的差異;通過對(duì)合成氨適宜條件的分析，認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理選擇合成氨的適宜條件反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響外因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響知識(shí)回顧N2+3H22NH3△H＜0

_____反應(yīng)正反應(yīng)為_____反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積_____的反應(yīng)反應(yīng)特點(diǎn)分析：合成氨的反應(yīng)特點(diǎn)可逆放熱減小動(dòng)動(dòng)腦筋請(qǐng)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提高氨的產(chǎn)率？一、合成氨反應(yīng)的限度N2+3H22NH3△H＜0

二、合成氨反應(yīng)的速率1、升高溫度、增大壓強(qiáng)增大反應(yīng)物濃度、使用催化劑交流·研討(P66)2、增大N2、H2濃度,將氨及時(shí)從混合氣中分離出去3、使用催化劑可以使合成氨的速率提高上萬億倍三、合成氨的適宜條件1、請(qǐng)?zhí)顚懴卤砩砂钡臐舛确磻?yīng)物的濃度催化劑溫度壓強(qiáng)速率分析平衡分析使NH3生產(chǎn)快使NH3生產(chǎn)多外界條件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減小濃度合作討論：1、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？工業(yè)合成氨的適宜壓強(qiáng)是多少？2、降低溫度有利于平衡向生成氨的方向移動(dòng)，升高溫度化學(xué)速率快，那么生產(chǎn)中溫度應(yīng)選多少？3、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒有影響，合成氨工業(yè)中為什么還要使用呢？4.合成氨工業(yè)中氮?dú)馀c氫氣投料比？工業(yè)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1×107~1×108Pa1:2.8氨氣

[歸納]工業(yè)上利用某可逆反應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品：

1、一般要使用催化劑：這樣可以大大加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率，也提高了經(jīng)濟(jì)效益；

2、選擇合適的溫度：該溫度是催化劑活性最大

的溫度；

3、選擇合適的壓強(qiáng)：既要考慮化學(xué)反應(yīng)速率和

化學(xué)平衡，還要考慮動(dòng)力、材料、設(shè)備等。已知2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)△H＜0其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表(1)應(yīng)選用的溫度是______。應(yīng)采用的壓強(qiáng)是______，理由是____________________________________________________________________________________________450℃常壓因?yàn)槌合耂O2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，若采用較大壓強(qiáng)，SO2的轉(zhuǎn)化率提高很少，但需要的動(dòng)力更大，對(duì)設(shè)備的要求更高。例1、氨的合成反應(yīng)，生產(chǎn)中采用的適宜條件是（）。A、低溫、高壓、適當(dāng)?shù)拇呋瘎〣、高溫、常壓C、盡可能高溫、高壓D、適當(dāng)?shù)臏囟?、適當(dāng)?shù)母邏?、適宜催化劑D2.下列反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，哪種條件下生成物的含量最高：X2(g)+2Y2(g)

X2Y4(g)

（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）()A.高溫高壓B.低溫低壓C.高溫低壓D.高壓低溫D3．在合成氨工業(yè)中，為增加NH3的日產(chǎn)量，下列變化過程