(教参)第二章 第四节 化学反应的调控-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

第四节　化学反应的调控 课程解读 课标要点 学科素养 1． 认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用 2． 能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题，能讨论化学反应条件的选择和优化 3． 以工业合成氨为例，能从限度、速率等角度对化学反应和化工生产条件进行综合分析 1． 通过工业合成氨适宜条件的选择与优化，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 (见学生用书P76) 知识点一　合成氨条件的理论选择 1．合成氨反应的特点 化学方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol-1，ΔS＝－198.2 J·mol-1·K-1。 (1)自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS__<__0，能自发进行。 (2)可逆性：反应为可逆反应。 (3)熵变：ΔS<0，正反应是气体体积__减小__的反应。 (4)焓变：ΔH<0，正反应是__放热__反应。 2．原理分析 从增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨含量角度分析： 条件 增大反应速率 提高氨的含量 压强 __增大__ __增大__ 温度 __升高__ __降低__ 催化剂 __使用__ __无影响__ 浓度 __增大__反应物浓度 __增大__反应物浓度，__减小__生成物浓度 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“”)。 (1)在合成氨的实际生产中，温度越低、压强越大越好。(　×　) (2)在合成氨中，加入催化剂能提高原料的转化率。(　×　) (3)催化剂在合成氨中质量没有改变，因此催化剂没有参与反应。(　×　) (4)减小生成物的浓度，可以提高氨气的产率。(　√　) (5)合成氨中在提高速率和原料的转化率上对温度的要求是一致的。(　×　) 2．合成氨过程中，下列操作不能用化学平衡移动原理说明的事实是(　C　) A. 合成氨在高压下进行是有利的 B. 温度过高对合成氨不利 C. 使用催化剂能使合成氨的速率增大 D. 及时从合成塔分离出混合气中的氨，有利于合成氨 解析： 合成氨的正向反应是气体总体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，有利于合成氨，可用平衡移动原理解释，A不符合题意；合成氨的正向反应是放热反应，温度过高平衡逆向移动，不利于合成氨，可用平衡移动原理解释，B不符合题意；催化剂能增大化学反应速率，但不能使平衡移动，不能用平衡移动原理解释，C符合题意；及时分离出混合气中的氨，生成物浓度减小，平衡正向移动，有利于合成氨，能用平衡移动原理解释，D不符合题意。 知识点二　工业合成氨的适宜条件与化学反应的调控 1．合成氨的反应条件 (1)压强：__10_MPa～30_MPa__。 (2)温度：__400～500_℃__。 (3)催化剂：使用__铁触媒__作催化剂。 (4)浓度：分离__NH3__，原料气循环利用。 2．化学反应的调控 (1)化学反应的调控，就是通过改变__反应条件__使一个可能发生的反应按照某一方向进行。 (2)在实际生产中常常要结合设备条件、安全操作、__经济成本__等情况，综合考虑影响化学反应速率和__化学平衡__的因素，寻找适宜的生产条件。 (3)要根据环境保护及社会效益等方面的规定和要求做出分析，权衡利弊，才能实施生产。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“”)。 (1)在合成氨中，为增大H2的转化率，充入的N2越多越好。(　×　) (2)工业合成氨的反应是ΔH<0、ΔS<0的反应，在任何温度下都可自发进行。(　×　) (3)使气态氨转化成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，可提高原料的利用率。(　√　) (4)在工业生产条件优化时，只考虑经济性就行，不用考虑环保。(　×　) (5)合成氨反应选择在400～500 ℃进行的重要原因是催化剂在500 ℃左右时的活性最大。(　√　) 2．下图为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是(　C　) A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以增大反应速率 C．步骤③④⑤均有利于提高原料的平衡转化率 D．为保持足够高的原料利用率，应在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去 解析： 杂质能使催化剂中毒，催化活性降低，所以反应前的氮气和氢气混合气体需要除杂净化，故A 正确；工业合成氨的正反应是气体总体积减小的反应，增大压强既能促使平衡正向移动，增大原料的转化率，也能增大反应速率，故B正确；步骤③催化剂不能使平衡移动，催化剂不能提高原料的平衡转化率，故C错误；应在反应达到