第二章 第四节 化学反应的调控（课件PPT）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1同步导学案（人教版）

化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 第四节　化学反应的调控 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 [核心素养发展目标]　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.知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 学习任务 课时作业 巩固演练 随堂检测 素养达标 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 学习任务　利用化学原理分析生产条件的选择 气体体积减小 放热 1．工业合成氨的反应及其特点 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　 ΔH＝－92.74 kJ/mol (1)可逆反应； (2)正反应为__________________的反应； (3)正反应为______反应。 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 2．工业合成氨生产条件的选择 (1)原理分析：外界条件对合成氨反应的影响 不影响 增大反应物浓度 升高温度 增大压强 增大反应物浓度 降低温度 增大压强 对合成氨反应的影响 影响因素 浓度 温度 压强 催化剂 增大合成氨的反应速率 ________________ ___________ _________ 使用催化剂 提高平衡混合物中氨的含量 _______________ ___________ _________ ________ 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 (2)数据分析：外界条件对合成氨反应的影响 ①温度升高，氨的含量______；这与速率是_________的。 ②压强增大，氨的含量______；这与速率是_________的。 相一致 降低 相矛盾 增大 温度/℃ 氨的含量/% 0.1 MPa 10 MPa 20 MPa 30 MPa 60 MPa 100 MPa 200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8 300 2.20 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6 400 0.40 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8 500 0.10 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5 600 0.05 4.50 9.10 13.8 23.1 31.4 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 (3)实际生产条件选择： 10～30 400～500 铁触媒 迅速冷却 循环使用 外部条件 工业合成氨的适宜条件 压强 根据使用的材料、设备及综合指标选择压强：____________MPa 温度 适宜温度，_____________ ℃左右 催化剂 使用_________作催化剂 浓度 采取____________的方法，及时分离出液氨，分离后的原料气____________ 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 3. 化学反应调控 (1)影响化学反应进行的因素 参加反应的物质的________________________等本身因素；___________ ________________等外界条件。 (2)化学反应的调控 ①含义：通过改变外界条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。 ②考虑因素：考虑设备条件、安全操作、经济成本等；分析影响化学反应速率和化学平衡的因素，寻找合适的生产条件；根据环境保护及社会效益等方面的规定和要求。 组成、结构和性质 温度、压强、 浓度、催化剂 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 在硫酸工业中，通过下列反应使SO2 氧化为SO3： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0 下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2转化率的统计数据： 温度 不同压强下SO2的转化率(%) 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 ℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 ℃ 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 问题1：从理论上分析。使SO2尽可能多、尽可能快地转化为SO3，应选择的条件是什么？ 答案：常压、450 ℃、使用催化剂。 问题2：在实际生产中，选定450 ℃，其原因是什么？ 答案：该反应是放热反应，升高温度，转化率降低。此温度下催化剂的活性最高。 问题3：在实际生产中，采用的压强为常压，其原因是什么？ 答案：1 MPa常压下SO2的转化率已经很高，若采用较大的压强，SO2的转化率提高很少，但需要动力更大，对设备的要求更高。 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 问题4：在实际生产中，通入过量的空气，其原因是