2.4 《化学反应的调控》（导学案）2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

形成天才的决定性因素是勤奋。 化学 导学案 学 校 年 级 高二 课 题 2.4化学反应的调控 课 型 新授课 课 时 第1课时 （共1课时） 主备教师 授课教师 授课班级 学习目标 1. 了解如何应用化学反应速率和化学平衡原理分析合成氨的适宜条件； 2. 了解应用化学反应原理分析化工生产条件的思路和方法，体验实际生产条件的选择与理论分析的差异； 3. 认识化学反应速率和化学平衡的调控在工业生产中的重要作用。 复 习 导 入 合成氨工业是关系我国国民经济的重要行业，是我国化肥工业的基础，也是传统煤化工的重要组成部分。氨是重要的化工原料，主要用于制造氮肥、硝酸、丁腈橡胶等；氨在冶金、机械加工、电子、造纸等行业用途广泛。 新 知 探 究 2．提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件比较 工业生产中选择适宜生产条件的原则 二、工业合成氨的适宜条件 （一）压强：合成氨厂一般采用的压强为10 MPa~30 Mpa。  【思考1】合成氨时压强越大越好,为何不采用比30 MPa更大的压强? （2） 温度： 一般采用的温度为400~500 ℃。 【思考2】合成氨采用低温时可提高转化率,但为何未采用更低的温度? （三）催化剂：目前，合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。铁触媒在500℃左右时的活性最大，这也是合成氨一般选择400~500℃进行的重要原因。另外，为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”,原料气必须经过净化。 （四）浓度： 采取迅速冷却的方法，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，以促使化学平衡向生成NH3的方向移动。此外，如果让N2和H2的混合气体只一次通过合成塔发生反应也是很不经济的，应将NH3分离后的原料气循环使用，并及时补充N2和H2,使反应物保持一定的浓度，以利于合成氨反应。 【思考3】合成氨工业采用迅速冷却法,使气态氨变为液氨后及时从混合物中分离出去的目的是什么? 课 堂 检 测 本 课 小 结 课 后 作 业 练习册关键能力对点练 2.4 化学反应的调控 导学案 答案 一、思考与讨论（原理分析表格） 影响因素 增大合成氨的反应速率 提高平衡混合物中氨的含量 催化剂 使用催化剂（铁触媒） 无影响 压强 增大压强 增大压强 浓度 增大反应物浓度 增大反应物浓度、减小生成物浓度 温度 升高温度 降低温度 二、提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件比较 · 压强：高压、高压、高压 · 温度：高温、低温、兼顾速率和平衡，考虑催化剂活性 · 催化剂：使用、无影响、使用 · 浓度：增大反应物浓度、增大反应物浓度并降低生成物浓度、增大反应物浓度，不断减少生成物浓度 三、工业合成氨适宜条件・思考题答案 【思考 1】压强不采用＞30MPa 的原因 压强过大，对设备材质、耐压要求极高，生产成本大幅增加，综合经济效益低。 【思考 2】温度不采用更低的原因 温度过低，反应速率极慢，生产效率太低；且铁触媒在 400~500℃活性最大。 【思考 3】及时分离液氨的目的 减小生成物浓度，使平衡正向移动，提高氨的产率。 四、课堂检测（硫酸工业 SO₂→SO₃） 反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g) ΔH＜0 1. 理论条件：低温、高压、增大 O₂浓度 2. 实际选 400~500℃：催化剂活性最高，反应速率快 3. 实际用常压：常压下 SO₂转化率已很高，加压设备成本高、性价比低 4. 通过量空气：增大 O₂浓度，提高 SO₂转化率 5. 尾气 SO₂必须回收：SO₂有毒，污染空气；提高原料利用率 五、本课小结（核心填空） · 加快速率：增大浓度、增大压强、升高温度、加催化剂 · 利于合成氨（平衡正向）：增大压强、降低温度、分离氨气、增大反应物浓度 学科网（北京）股份有限公司 $