2.4 化学反应的调控-2022-2023学年高二化学同步素养目标精品讲义（人教版2019选择性必修1）

第二章 第四节 化学反应的调控 榆次一中 李金虎 【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。 【素养目标】 1．认识反应条件对化学反应速率和化学平衡的影响，能运用化学反应原理分析影响化学变化的因素，初步学会运用变量控制的方法研究化学反应。培养学生“变化观念与平衡思想”的学科素养。 2．能从宏观和微观结合上收集证据，能依据证据从不同视角分析问题，推出合理的结论。培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。 3．具有理论联系实际的观念，能依据实际条件并运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题。培养学生“科学态度与社会责任”的学科素养。 必备知识与关键能力 知识点一：合成氨条件的选择 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其热化学方程式如下： N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 合成氨工业简要流程图： 该反应的特点：①可逆反应；②正反应为放热反应；③气体总体积缩小的反应。 结合反应方程式，可知升高温度、增大压强、增大反应物的浓度、使用催化剂等，都可以使合成氨速率增大；降低温度、增大压强、增大反应物浓度有利于提高平衡混合物中氨的含量。 合成氨温度、压强与氨的含量关系如下表： 温度/℃ 氨的含量/% 0.1 MPa 10 MPa 20 MPa 30 MPa 60 MPa 100 MPa 200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8 300 2.20 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6 400 0.40 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8 500 0.10 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5 600 0.05 4.50 9.10 13.8 23.1 31.4 1．压强 理论和实验数据的分析均表明，合成氨时压强增大可以同时提高反应速率和转化率。但是，压强越大，对材料的强度和设备的要求也越高，增加生产投资并可能降低综合经济效益。一般采用的压强为10～30 MPa。