第2章 化学反应速率与化学平衡 第4节 第11课时 化工生产适宜的条件-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1人教版2019安徽版（课件）

第二章 化学反应速率与化学平衡 第四节　化学反应的调控 第11课时　化工生产适宜的条件 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 选择性必修1 　南方凤凰台　5A新学案 · 化学 1 目 标 导 航 5A新学案 化学·选择性必修1 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1) 高压比常压条件更有利于合成氨的反应( 　　) (2) 使用铁作催化剂，可提高合成氨反应的速率和平衡转化率( 　　) (3) 500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应，可提高H2的平衡转化率( 　　) (4) 合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率( 　　) (5) 将氨液化及时分离出去，反应速率和氢气的转化率均提高( 　　) (6) 合成氨工业采用高压，不仅能提高转化率，还能缩短到达平衡的时间( 　　) 基 础 辨 析 √ × × √ × √ 5A新学案 化学·选择性必修1 核心笔记 反应条件选择的理论分析(以合成氨为例) 1 核心笔记 1. 温度：400～500 ℃ 500 ℃左右催化剂的活性最高。 2. 压强：10～30 MPa 压强越大，反应速率越快，反应物的转化率越高，但对材料和设备的要求越高，增大生产成本。 3. 催化剂：铁触媒 防止催化剂“中毒”，原料气必须经过净化。 4. 投料比：n(N2)∶n(H2)＝1∶2.8 适当增大廉价原料(N2)的量，可以提高昂贵原料(H2)的转化率。 5. N2和H2循环 为提高原料的利用率，将没有完全反应的N2和H2循环送入合成塔，使其被充分利用。 合成氨的适宜条件 2 核心笔记 生产适宜条件选择的一般原则 3 选择适宜条件的原则 特别提醒 从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢 ①注意催化剂的活性对温度的限制 ②注意杂质可能使催化剂“中毒” 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡的影响，又要注意二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得昂贵原料的利用率，从而降低生产成本 从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压、耐酸能力等 核心笔记 分类举题 8 1 A. 升高温度，对v正的影响更大 B. 增大压强，对v正的影响更大 C. 减小反应物的浓度，对v逆的影响更大 D. 加入催化剂，对v逆的影响更大 B 分类举题 【解析】 正反应的ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，v逆>v正，说明升高温度，对v逆的影响较大，A错误；正反应是反应前后气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，v逆<v正，增大压强，对v正的影响更大，B正确；减小反应物的浓度的瞬间，v正减小，v逆不变，故减小反应物的浓度，对v正的影响更大，C错误；加入催化剂，对正、逆反应速率的影响相同，D错误。 分类举题 类型2　反应条件与化学平衡 　(2022·亳州二中)下列实验事实可以用平衡移动的原理解释的是( ) A. 合成氨工业中使用铁触媒作催化剂 B. “NO2”球浸泡在热水中，颜色变深 C. 过量铁和稀硝酸反应，溶液变成浅绿色 2 B 分类举题 分类举题 3 D 分类举题 【解析】 正反应吸热，故温度越高，平衡产率越大，A正确；H2是产物，故增加H2的量，平衡逆向移动，B正确；初始投料相同时，温度越高，反应速率越快，N、M均为平衡点，N温度高，故反应速率快，C正确；由图2可知，混合气体通过催化剂，与催化剂接触时间有限，故丁烷转化率并没有达到平衡转化率，若加快混合的流速，则丁烷转化率还会持续下降，D错误。 分类举题 质量评价 15 A. 低温 B. 加压 C. 增大CO的浓度 D. 粉碎铁矿石 【解析】 温度升高，平衡常数减小，该反应为放热反应，降温平衡正移，可以提高转化率，但是化学反应速率较慢，不利于提高生产效率，A符合题意；加压(压缩容器容积)后，平衡不移动，但加压后反应速率加快，能够提高生产效率，B不符合题意；增大CO的浓度，平衡正向移动，且反应速率加快，能够提高生产效率，C不符合题意；粉碎铁矿石，固体的接触面积增大，反应速率加快，能够提高生产效率，D不符合题意。 A 质量评价 A. 若其他条件不变，使用催化剂可提高废气中氮氧化物的平衡转化率 B. 若其他条件不变，升高温度可以减小该反应的平衡常数 C. 若其他条件不变，向容器中鼓入NH3会减小废气中氮氧化物的转化率 D. 若其他条件不变，及时将氮气排出可以增大该反应的平衡常数 B 质量评价 【解析】 加入催化剂，能降低反应所需的活化能，加快反应速率，但平衡不移动，废气中氮氧化物的平衡转化率不变，A错误；反应放热，升高温度，平衡逆向移动，K值变小，B正确；向容器中鼓入NH3，平衡正向移动，废气中氮氧化物的转化率变大，C错误；及时将氮气排出，平衡正向移动，但温度不变，平衡常数不变，D错误。