2.4 化学反应条件的优化—工业合成氨-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修第一册【衡中课堂】课时周测月考（鲁科版）

第二章 ! 化学反应的方向*限度与速率 &) !!! 第 " 四节 ! 化学反应条件的优化!工业合成氨 一!合成氨反应的限度 !! 反应原理 / # ! = " 3%2 # ! = +, " #/2 % ! = " !! %+*:#!#4& ( '() *" # ! 3+*":<!#& ( , *" ( '() *" $ "! 反应特点 ! 合 成 氨 反 应 ! )可逆性'反应为 !!!! 反应 )体积变化'正反应是气体体积 !!!! 的反应 )焓变' ! % !! $ #熵变' ! 3 !! $ )自发性' ! %*# ! 3 !! $ #常温下 !! 自发进行 #! 影响因素 ! " "外界条件' !!!! 温度* !!!! 压强#有利于化 学平衡向生成氨的方向移动$ ! # "投料比'温度*压强一定时# / # * 2 # 的体积比为 !! !! 时平衡混合物中氨的含量最高$ 二!合成氨反应的速率 !! 提高合成氨反应速率的方法 "! 浓度与合成氨反应速率之间的关系 在特定条件下#合成氨反应的速率与参与反应的物质 的浓 度 的 关 系 式 为 7+<, ! / # "( , "!- ! 2 # "( , *" ! /2 % "#由速率方程可知' !!!! / # 或 2 # 的浓 度# !!!! /2 % 的浓度#都有利于提高合成氨反应的 速率$ ! 在硫酸工业中#通过下列反应使 @1 # 氧化成 @1 % ' #@1 # ! = " 31 # ! = " 催化剂 + ,444 6 #@1 % ! = " !! %+*":<4& ( '() *" $下 表 为 不 同 温 度 和 压 强 下 @1 # 的 转 化 率! R "' 压强转 化 率 温度 "S"$ - L0"S"$ ? L0-S"$ ? L0"S"$ > L0 ;-$A :>!-R ::!#R ::!?R ::!>R --$A <-!?R :;!:R :>!>R :<!%R ! " "根据化学理论和以上数据综合分析#为了使二氧化 硫尽可能转化为三氧化硫#应该选择的条件是什么+ ! # "根据化学理论和以上数据综合分析#为了加快反应 速率#应该选择的条件是什么+ ! % "根据上表中的数据分析#制取 @1 % 时采用的压强及 原因是什么+ ! ; "在生产中#通入过量空气的目的是什么+ 三!合成氨生产的适宜条件 !! 合成氨反应适宜条件分析 工业生产中#必须从 !!!!!! 和 !!!!!! 两 个角度选择合成氨的适宜条件#既要考虑尽量增大反 应物的 !!!!!! #充分利用原料#又要选择较快的 反应速率#提高单位时间内的 !!!! #同时还要考虑 设备的要求和技术条件$ "! 合成氨的适宜条件 序号 影响因素 选择条件 " 温度 反应温度控制在 !!!! 左右 # 物质的量 / # ! 2 # 投料比 !!!! % 压强 "S"$ > $ "S"$ < L0 ; 催化剂 选择 !!!! 做催化剂 - 浓度 使气态 /2 % 变成液态 /2 % 并及时分离 出去"同时补充 / # ! 2 # #! 合成氨的生产流程的三阶段 '' ( ( (造气 62 ; 3 2 # 1 高温 &&&& 催化剂 61 3 %2 '' ( ( ( # 61 3 2 # 1 高温 &&&& 催化剂 61 # 3 2 '' # ( ( ( 净化 消除造气过程中夹带的杂质# '' 防止催化剂中毒 ( ( ( ''' ( ( (合成氨 '' ( ( ( 氨的适时分离 '' 合成气的预热 / # * 2 # '' 的循环使用 !% ! 合成氨工业中#压强是怎么选的+ & ! 合成氨工业中#温度是怎么选的+ ( ! 合成氨工业中# / # 和 2 # 的比例怎么定 % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % + '* !!! 课时周测月考 ! 化学 ! 选择性必修 " ! ., 合成氨适宜条件的选择 !! ! #$#$ "上海金山月考#工业生产氨气的适宜条件中不 包括 ! !! " 7! 用浓硫酸吸收产物 8! 用铁触媒作催化剂 6! 温度为 ;$$ $ -$$A 9! 压强为 "$ $ %$XL0 "! 下列有关合成氨工业的说法中正确的是 ! !! " 7! 铁做催化剂可加快反应速率#且有利于化学平衡向 合成氨的方向移动 8! 升高温度可以加快反应速率#且有利于化学平衡向 合成氨的方向移动 6! 增大压强能缩短到达平衡状态所用的时间 9! 合成氨采用的压强是 "$ $ %