内容正文:
课时2.14 化学反应的调控
【学习目标】
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
【主干知识梳理】
一、合成氨反应的原理分析
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=-92.4 kJ·mol-1,ΔS=-198.2 J·mol-1·K-1
(1)可逆性:反应为可逆反应
(2)体积变化:正反应是气体体积缩小的反应
(3)焓变:ΔH<0,熵变:ΔS<0
(4)自发性:常温(298 K)下,ΔH-TΔS<0,能自发进行
2、提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件比较
原理分析:根据合成氨反应的特点,利用我们学过的影响反应速率的因素和勒夏特列原理分析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
条件
提高反应速率
提高平衡转化率
综合结果
压强
高压
高压
高压
温度
高温
低温
兼顾速率和平衡,且考虑催化剂活性
催化剂
使用
无影响
使用
浓度
增大反应物浓度
增大反应物浓度,降低生成物浓度
增大反应物浓度,且不断减少生成物浓度
【对点训练1】
1、在合成氨时,要使氨的产率增大,又要使化学反应速率增大,可以采取的措施有( )
①增大体积使压强减小 ②减小体积使压强增大 ③升高温度 ④降低温度 ⑤恒温恒容,再充入N2和H2 ⑥恒温恒压,再充入N2和H2 ⑦及时分离产生的NH3 ⑧使用催化剂
A.②④⑤⑦
B.②③④⑤⑦⑧ C.②⑤
D.②③⑤⑧
2、对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是( )
A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大
B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大
C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大
D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大
3、在合成氨工业中,为增加NH3的日产量,下列操作与平衡移动无关的是( )
A.不断将氨分离出来
B.使用催化剂
C.采用500 ℃左右的高温而不是700 ℃的高温
D.采用2×107~5×107 Pa的压强
4、工业合成氨N2+3H22NH3 ΔH<0的生产条件选择中,能用勒夏特列原理解释的是( )
①使用催化剂 ②高温 ③高压 ④