第2章 第4节 化学反应的调控-【衡中课堂】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1课时周测月考（人教版2019）

第四节 化学反应的调控 参考答案见280页 必学必背10分钟 口读口读口早读 口跪背口晚背口晚背 知识点一化学反应的限度、速率（以合成氨反应为例） 1.合成氨反应的特点 2.提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件 合成氨反应：N2(g)十3H2(g)=2NH(g)。 比较 已知298K时：△H=-92.4k·mol1, 条件 提高 提高平衡 △S=-198.2J·mol1·K-1. 反应速率 转化率 综合结果 (1)可逆性：反应为 反应 压强 高压 (2)体积变化：正反应是气体体积 的 兼顾速率和平衡， 温度 且考虑催化剂活性 反应。 催化剂 使用 (3)焓变：△H 0,熵变：△S 0。 浓度 增大反应物浓度，且 (4)自发性：常温(298K)下，△H-T△S<0,能 不断减少生成物浓度 自发进行。 知识点二化学反应的调控（以合成氨反应为例）】 1.影响因素 快地进行反应。 (1)压强 另外，为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”， ①原理分析： 原料气必须经过 ②选用条件：目前，我国合成氨厂一般采用的 (4)浓度 压强为 MPa。 ①原理分析：在500℃和30MPa时，平衡混合 ③合成氨时不采用更高压强的理由：压强越 物中NH的体积分数及平衡时N,和H,的 大，对材料的强度和设备的制造要求也 转化率仍 ,需要的动力也 ,这将会大大增 ②采取的措施：采取迅速 的方法，使 加生产投资，并可能 综合经济效益。 气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离 (2)温度 出去；应将NH3分离后的原料气 ①原理分析： 有利于提高原料的平 并及时 ,使反应物保持一定的浓度。 衡转化率 ③采取该措施的理由：分离出NH,以促使平 ②选用条件：目前，在实际生产中一般采用的 衡向 移动，此外原料气的循环使用 温度为 并及时补充原料气，既提高了原料的 ③不采用低温的理由：温度降低会使化学反应 ,又提高了反应 ,有利于合成氨 速率减小，达到平衡所需时间变长，这在工业生 反应。 产中是很不经济的。 2.合成氨的工艺流程 合成氨反应一般选择400~500℃进行的又 N2H干燥N2tH 乐缩机 N2 H 热交换 NWF N2+H2 一重要原因为 在500℃左右时的活 净化 加压 10~30 MPa 性最大。 N2+H2 NHs+N2 +H2 (3)催化剂 铁触媒 ①原理分析：在高温、高压下，N2和H2的反 冷却 400500℃ 应速率仍然 ②选用条件：普遍使用的是以 为主 液态NH, NH-N2+H2 体的多成分催化剂，又称 3.选择工业合成适宜条件的原则 ③选择催化剂的理由：改变反应历程， (1)考虑参加反应的物质组成、结构和性质等 反应的活化能，使反应物在较低温度时能较 本身因素。 46课时周测月考化学选择性必修1 （2)考虑影响化学反应速率和平衡的温度、压?周身探究 强、浓度、催化剂等反应条件。在合成氨工业中要使用催化剂，既然催化剂 （3)选择适宜的生产条件还要考虑设备条件、对化学平衡的移动没有影响，为什么还要使 安全操作、经济成本等情况。 （4)选择适宜的生产条件还要考虑环境保护 用呢? 及社会效益等方面的规定和要求。 答：为了加快___，采用以铁为主的催 化剂。 ____，课堂对练10分钟测前温线口月考前复习°__可______ 知识点一|化学反应的限度，速率___ 1.[提示题]下列有关合成氨工业的说法中正确率增大。 的是（）2.[练习题]工业合成氨：N_2(g)＋3H_2(g)─ A.铁做催化剂可加快反应速率，且有利于化2NHs(g)ΔH=-92。4kJ·mol-1，一般采 学平衡向合成氨的方向移动用700K左右的温度，其原因是（_） B.升高温度可以加快反应速率，且有利于化①提高H2的转化率②适当提高氨的合成 学平衡向合成氨的方向移动速率③提高氨的产率④催化剂在700K C.增大压强能缩短到达平衡状态所用的左右时活性最大 时间，A.只有①B.②④ D.合成氨采用的压强是10~30MPa，因为C.②③④D.①② 该压强下铁触媒的活性最高 提示：增大压强可使工业合成氨反应的反应速 3.[提示题]纳米钴常作为CO加氢反应的催化4.[练习题]CO可用于合成甲醇，反应的化学 剂：CO(g)+3H_2(g)⇌CH4（g)＋H_2O(g)方程式为CO(g)+2H_2(g)≡CH_3OH(g)。 ΔH<0。下列说法正确的是（ⅱ）CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关 A.纳米技术的应用优化了催化剂的性能，提系如图所示。该反应ΔHO(填“≥”或 高了反应的转化率“<”)。实际生产条件控制在250℃、1.3× B.缩小容器容积，平衡向正反应方向移动，10^4kPa左右，选择此压强的理由是_ CO的浓度增大_____ C.从平衡体系中分离出H_2O(g)能加快正反。 应速