内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
第四节 化学反应的调控
【学习目标】1、学会从化学反应速率和化学平衡两个方面综合考虑来调控合成氨的条件。
2、合成氨条件的选择体会化学反应原理的应用价值。
【导学】 认真阅读教材44—48页。
导思:1、为了灭火,可以采取 、 或 等措施。
2、为了延长食物储存时间,可以将它们保存在 中。
导学:同学们讨论教材44页思考与交流
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H = - 92.4kJ/mol
(1)原理分析
根据合成氨反应的特点,应如何选择反应条件,以增大合成氯的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量?请填入下表。
对合成氨反应
的影响
影响因素
浓度
压强
温度
催化剂
增大合成氨的
反应速率
增大反应物浓度
增大压强
升高温度
使用催化剂
提高平衡混合物
中氨的含量
增大反应物浓度或
减小生成物浓度
增大压强
降低温度
无影响
(2)数据分析
表2-2中的实验数据是在不同温度、压强下,平衡混合物中的含量的变化情况(初始时氮气和氢气的体积比是1:3)。分析表中数据,结合合成氨反应的特点,讨论应如何选择反应条件,以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量。
表2-2 不同条件下,合成氨反应达到平衡时反应混合物中氨的含量(体积分数)
温度/℃
氨的含量/%
0.1MPa
10 MPa
20 MPa
30MPa
600MPa
100MPa
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
62.5
79.8
500
0.10
10.6
19.1
26.4
42.2
57.7
600
0.05
4.50
9.10
13.8
23.1
31.4
综合上述两个方面,分析增大合成氯的反应速率与提高平衡混合物中氨的含量所应采取的措施是否一致。
学生小结:
1、 升高温度、增大压强、增大反应物浓度及使用催化剂等,都可以使合成氨的反应速率增大;2