内容正文:
新人教版 化学 选择性必修1
化学反应原理
同学们好
欢迎来到化学课堂
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赵健
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赵健
请你说说!
生活生产中我们对化学反应的调控
为了灭火,可以采取隔离可燃物、隔绝空气或降低温度等措施
水果腐败变慢
为了延长食物储存时间,可以将它们保存在冰箱中
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如何对化学反应进行调控
汽车尾气如何及时处理
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空气变面包的反应
变快
第四节
化学反应的调控
第二章 化学反应速率与化学平衡
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赵健
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空气变面包的反应
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化学反应的调控
应该选择何种方式固氮呢?
01
化学反应的调控
自发性:常温(298 K)下,ΔH-TΔS<0,能自发进行
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化学反应的调控
固氮的可行性分析
在选择反应时,首先要考虑反应的方向和限度,根据ΔG=ΔH-TΔS考虑反应方向,根据K考虑反应进行的限度问题,从而选择合适的反应。
从化学平衡的视角
N2(g) + O2(g) 2NO(g) 常温 K=5×10-31
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 常温 K=5.0×108
从化学反应的方向性视角
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
ΔH=-92.4 kJ·mol-1,
ΔS=-198.2 J·mol-1·K-1
✔
合成氨应该可行
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化学反应的调控
合成氨可行性
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化学反应的调控
合成氨可行性
1909年7月建成的实验装置每小时生产90 g氨
1918年获得诺贝尔化学奖
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练习
请你思考!
如何设计合成氨的条件呢?可以从哪些角度分析?
合成氨 难不难呢?
寻找工业合成氨的适宜条件
02
工业合成氨的适宜条件
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化学反应的调控
合成氨反应的特点
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-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。
合成氨实验的条件选择
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思考与讨论:
(1)原理分析
根据合成氨反应的特点,应如何选择反应条件,以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量?请填入下表。
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化学反应的调控
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
(2)数据分析
下表中的实验数据是在不同温度、压强下,平衡混合物中氨的含量的变化情况(初始时氮气和氢气的体积比是1:3)。分析表中数据,结合合成氨反应的特点,讨论应如何选择反应条件,以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量。
表:不同条件下,合成氨反应达到化学平衡时反应混合物中氨的含量(体积分数)
课本P44页
合成氨工艺条件的选择
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化学反应的调控
温度/℃ 氨的含量/%
0.1MPa 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
综合上述两个方面,分析增大合成氨的反应速率与提高平衡混合物中氨的含量所应采取的措施是否一致。
合成氨工艺条件的选择