2.4 化学反应条件的优化---工业合成氨 课件 【新教材】鲁科版（2019）高中化学选择性必修一

第2章　第4节　 化学反应条件的优化----工业合成氨 1、了解如何应用化学反应速率和化学平衡原理分析合成氨的适宜条件； 2、通过对合成氨适宜条件的分析，认识化学反应速率和化学平衡的调控在工业生产中的重要作用。 学习目标 合成氨反应能否自发进行 怎样能使化学平衡向合成氨方向移动 怎样能提高合成氨反应速率 适宜的合成氨条件 工艺流程 化学反应的方向 化学反应的限度 化学反应的速率 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ⇌ 工艺流程 1、合成氨反应的特点 合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 已知298 K时：ΔH＝－92.2 kJ/mol－1 ΔS＝－198.2 J/(mol·K) 焓变：ΔH 0，熵变ΔS 0。 自发性：常温(298 K)下， ，能自发进行。 < < 一、合成氨反应的限度、速率 ⇌ 阅读课本P65、P66 ΔH－TΔS<0 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 综合结果 2、提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件比较 高压 高压 高温 低温 使用 无影响 使用 增大反应物浓度 增大反应物的浓度 降低生成物的浓度 压强 温度 催化剂 浓度 兼顾速率和平衡， 且考虑催化剂活性 增大反应物浓度， 且不断减少生成物浓度 高压 1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6 0.5 0.4 0.3 0.1 NH3% N2:H2 0.2 0.6 理论：T、P一定时，N2：H2=1∶3时，平衡混合物中NH3的含量最高。 实际：当N2：H2=1∶2.8时更能加快合成氨反应(催化剂的实际效果) N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ⇌ 的投料比 1、可逆反应3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)　ΔH<0，达到平衡后，为了使H2的转化率增大，下列选项中采用的三种方法都正确的是( ) A.升高温度，减小压强，增加氮气 B.降低温度，增大压强，加入催化剂 C.升高温度，增大压强，增加氮气 D.降低温度，增大压强，分离出部分氨 ⇌ 课堂练习 D (1)压强：目前我国合成氨厂一般采用的压强在1×107～1×108 Pa，不采用更高压强的理由是：