内容正文:
第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学反应的调控
第1课时
1
学习目标
1.通过化学反应速率和化学平衡的影响因素,掌握合成氨工业中温度、压强、浓度、催化剂选择的原因。
2.利用化学反应原理,了解调控化学反应速率和平衡的方法。
3.结合工业生产实际,了解化工条件的选择。
核心素养
1.通过运用变量控制反应方向,培养变化观念和平衡思想。
2.运用化学知识解决生产、生活中的简单化学问题,培养科学态度与社会责任。
【新课导入】我们对化学反应的调控并不陌生。如为了延长食物储存时间,将它们保存在冰箱中。
思考:假如你是一个合成氨工厂的老板对工业生产你主要应考虑哪些问题?
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
一、合成氨反应的特点
4
思考与讨论
条件 提高反应速率 提高平衡转化率
浓度
压强
温度
催化剂
增大反应物的浓度
增大反应物的浓度或减小生成物浓度
增大压强
增大压强
升高温度
降低温度
使用
无影响
(1)原理分析
V(N2):V(H2)=1:3 ,达到平衡时平衡混合物中NH3的含量体积分数
0.1 10 20 30 60 100
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6
400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4
压强/MPa
NH3含 量/%
温度/℃
温度升高,氨的含量降低
压强增大,氨的含量增大
(2)数据分析
6
条件 提高反应速率 提高平衡转化率 理论选择
适宜条件
浓度
压强
温度
催化剂
增大反应物的浓度
增大反应物的浓度或减小生成物浓度
增大压强
增大压强
升高温度
降低温度
使用
无影