内容正文:
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
第四节 化学反应的调控
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
学业要求解读
活动探究建议
1.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
2.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,能讨论化学反应条件的选择和优化。
3.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。
1.结合合成氨反应条件的选择工业生产认识化学变化有一定限度、速率,是可以调控的。
2.能多角度、动态地分析化学反应速率与平衡,运用化学反应原理解决简单的实际问题。
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
学习任务一
从反应速率与限度分析合成氨的反应条件
11068.psd
1.反应原理
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92.2 kJ·mol-1。
2.从化学反应速率的角度分析
11067.psd
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
增大
降低
增大
1∶3
3.从化学反应限度角度分析
(1)外界条件: _________反应物浓度、_________温度、_________压强,有利于化学平衡向生成氨的方向移动。
(2)投料比:温度、压强一定时,N2、H2的体积比为_________时平衡混合气中氨的百分含量最高。
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
eq \a\vs4\al([思考1]) 在某温度下在恒容密闭容器中进行合成氨反应,达到平衡后,改变下列条件,请分析对平衡的影响(按要求填空)。
(1)温度不变,缩小体积,N2的转化率_________。
(2)温度不变,增大体积,NH3的产率 _________。
(3)升高温度,增大体积,有利于平衡向_________方向移动。
(4)降低温度,体积不变,H2的转化率_________。
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
提示:(1)增大。温度不变,缩小体积,平衡向气体体积缩小(正反应)方向移动,N2的转化率将增大。
(2)降低。温度不变,增大体积,平衡向气体体积扩大(逆反应)方向移动,NH3的产率降低。
(3)逆反应。升高温度,增大体积,均使平衡向逆反应方向移动。
(4)增大。降低温度,体积不变,平衡向正反应方向移动,H2的转化率将增大。
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
工业生产中选择适宜生产条件的思路
对于某一特定的实际反应,选取适宜的外界条件的基本思路如下:
(1)分析化学反应的特点:从可逆性、反应前后气体系数的变化、焓变三个角度分析。
(2)根据反应特点具体分析外界条件对速率和平衡的影响。
(3)从速率和平衡的角度进行综合分析,再充分考虑实际情况,选出适宜的外界条件。
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
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
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
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
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
压强
高压(有气体参加)
ΔV(g) <0
高压
在设备条件允许的前提下,尽量采取高压
ΔV(g)>0
低压
兼顾速率和平衡,选取适宜的压强
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
[典例剖析]
(源于教材P49T2、3)合成氨时,既要使合成氨的产率增大,又要使反应速率加快,可采取的办法是( )
①减压 ②加压 ③升温 ④降温 ⑤及时从平衡混合气中分离出NH3 ⑥补充N2或H2 ⑦加催化剂 ⑧减小N2或H2的量
A.③④⑤⑦
B.②⑤⑥
C.②⑥
D.②③⑥⑦
【思路点拨】 解答时要从两个方面思考:一是加快反应速率,二是氨的产率增大,平衡正向移动。
学习任务一
学习任务二
课时作业·规范训练
随堂测评·素养提升
【尝试解答】 合成氨的反应式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在反应后气体体积减小压强减小,焓变ΔH<0,是放热反应;则①减压使平衡向增大压强的方向也就是合成氨的逆反应方向移