内容正文:
学
习
目
标
重
点
难
点
第四节 化学反应的调控
1、通过工业合成氨适宜条件的选择和优化,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.在合成氨的适宜条件的讨论中,形成多角度分析化学反应和化工生产条件的思路,体会化学反应原理的应用价值。
通过综合调控合成氨反应中反应速率和化学平衡,形成多角度调控化学反应的思路。
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92.2kJ•mol-1 ∆S=-198.2J•K-1•mol-1
请根据在298K时合成氨反应的焓变和熵变分析:
△ G=△H-T△S = -33.14 kJ·mol-1<0,可以正向自发进行。
常温下合成氨不容易进行,难在哪儿?如果是你,你会怎样分析?
【复习引入】
1.在298K时合成氨反应能否正向自发进行?
2.常温下合成氨很容易进行吗?
18世纪末,有人试图在常温常压下合成氨,也有人在常温加压下进行实验。——都失败了
第四节 化学反应的调控
一、从合成氨的化学反应实质分析
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
催化剂,改变反应历程,降低反应的活化能,使反应物在较低温度时能较快地进行反应。
化学反应实质是反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。由于氮气中存在键能很大的氮氮三键,常温下无法实现旧键的断裂,即正反应的活化能太大。
如何才能使合成氨容易进行?
1.升温 2.使用催化剂
合成氨的催化剂:铁触媒
(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。
(4)自发性:常温(298 K)下,ΔH-TΔS<0,能自发进行。
在实际工业生产过程中如何选择反应的条件?
二、从工业合成氨的反应原理分析
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
1.反应原理:
2.反应特点:
3、反应条件的选择
对合成氨反应的影响 影响因素
浓度 温度 压强 催化剂
增大合成氨的反应速率
提高平衡混合物中氨的含量
增大反应物浓度
增大反应物浓度
升高温度
降低温度
增大压强
增大压强
使用催化剂
无影响
(1)以增大氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量的方法
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4