2.4 化学反应条件的优化——工业合成氨-【名课堂精选】2021-2022学年高二化学同步精品课件（鲁科版选修化学反应原理）

第四节 化学反应条件的优化 ——工业合成氨 山东省济南市莱芜第四中学 吕荣海 影响化学反应速率和化学平衡的重要因素有哪些? 温度越高,反应速率越大 有气体参加的反应，压强越大,反应速率越大。 正催化剂加快反应速率 反应物浓度越大,反应速率越大 升高温度,平衡向吸热方向移动 有气体参加的反应，增大压强,平衡向气态物质系数减小的方向移动 催化剂对平衡无影响 增大反应物浓度,平衡正向移动 化学反应速率 化学平衡 温度 气体压强 催化剂 浓度 复习 合成氨反应有哪些特点？ ①可逆反应 ③正反应气态物质系数减小 ④正反应是放热反应 请利用化学平衡移动的知识分析什么条件有利于氨的合成？ ②熵减小的反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H ＝-92.2kJ/mol (1体积) (3体积) (2体积) 【交流·研讨】 合成氨反应是一个可逆反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 已知298K时: △H= -92.2KJ·mol-1 ；△S = -198.2J·K-1·mol-1 请根据正反应的焓变和熵变分析:298K下合成氨反应能否自发进行？ 科学家计算知： 298K下合成氨反应的平衡常数K为４.１×１０６（mol·L-1)-2； 说明合成氨反应在298K是进行得很完全。 △H-T△S=-92200J·mol-1+298K×198.2J·K-1·mol-1 =-33.14KJ·mol-1<0 所以能自发进行。 思考：为什么合成氨工业需要复杂设备来进行生产？ 温度、___ 压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动；在一定温度、压强下，N2、H2体积比为 时平衡混合物中氨的含量最高。 增大 降低 1：3 一、合成氨反应的限度 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H ＝-92.2kJ/mol (1体积) (3体积) (2体积) 思考：你认为可以通过控制那些反应条件来提高合成氨反应的速率？ 升高温度 1、提高合成氨反应的速率的方法 【交流·研讨】 增大压强 增大反应物浓度 使用催化剂 【交流·研讨】 思考：实验研究表明，在特定条件下，合成氨反应的速率与反应的物质的浓度的关系