化学反应条件的优化

《化学反应条件的优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、惠民一中07届高二化学同步学案——工业合成氨2008年11月化学反应条件的优化——工业合成氨惠民一中高二化学组研究目标：1、研究如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。（重点难点）2、研究应用化学原理选择化工生产条件的思想和方法。教学过程：【复习】影响化学反应速率和化学平衡的重要因素有哪些?化学反应速率化学平衡温度气体压强催化剂浓度【交流·研讨】合成氨反应是一个可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已知298K时:△H=-92.2KJ·mol-1△S=-198.2J·K-1·mol-1请根据正反应的焓变和熵变分析:298K下合成氨反应的平衡常数K为４.１×１

2、０６（mol·L-1)-2298K下合成氨反应能否自发进行？【分析】合成氨反应的特点：①②③④【交流·研讨】结合以上特点，请利用化学平衡移动的知识分析什么条件有利于氨的合成．-5-惠民一中07届高二化学同步学案——工业合成氨2008年11月温度、压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动，N2、H2体积比为时平衡混合物中氨的含量最高。【交流·研讨】1、你认为可以通过控制那些反应条件来提高合成氨反应的速率？2、实验研究表明，在特定条件下，合成氨反应的速率与反应的物质的浓度的关系为:ν=κC(N2)C1.5(H2)C-1(NH3)请你根据关系式分析：各物质的浓度对反应速率有哪些影响？可以采取哪些

3、措施来提高反应速率？3、请你根据下表所给的数据分析催化剂对合成氨反应速率的影响：条件△E/KJ/molk(催)/k(无)无催化剂3353.4×1012(700k)使用Fe催化剂167【归纳】合成氨的适宜条件的选择：外界条件使NH3生产得快（速率分析）使NH3生产得多（平衡分析）压强温度-5-惠民一中07届高二化学同步学案——工业合成氨2008年11月催化剂反应物的浓度生成物氨的浓度【交流·研讨】研讨的内容研讨的问题结论 1、既然增大压强既可提高反应速率，又可提高氨的产量，那么在合成氨工业中压强是否越大越好？ 压强怎么定？  2、既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动，那么生产中是否温

4、度越低越好？ 温度怎么选择？  3、催化剂对化学平衡的移动没有影响，在合成氨工业中要不要使用催化剂，为什么？要不要用催化剂？ 4、浓度怎么定？N2和H2的比例怎么定？增大反应物的浓度可以增大反应速率，减小生成物的浓度可以使平衡正向移动。从化学平衡的角度分析，在氮气和氢气的物质的量比为1：3时，平衡转化率最大，但是实验测得适当提高N2的浓度，即N2和H2的物质的量比为1：2.8时，更能促进氨的合成。实际生产中的处理方法：及时将气态氨冷却液化分离出去；及时将氮气和氢气循环利用，使其保持一定的浓度。【研讨结果】外部条件工业合成氨的适宜条件压强 温度 -5-惠民一中07届高二化学同步学案——工

5、业合成氨2008年11月催化剂 浓度 【小结·反思】工业上利用某可逆反应生产产品：1、一般要催化剂：这样可以化学反应速率，生产效率，也提高了经济效益；2、选择的温度：该温度是催化剂的温度；3、选择的压强：既要考虑和，还要考虑等。【迁移应用】工业制造硫酸的主要反应为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-197.8KJ/mol其实验数据见表转化率PT 不同压强SO2的转化率（%）1.01×105Pa5.05×105Pa1.01×106Pa5.05×106Pa1.01×107Pa450℃97.5%98.9%99.2%99.6%99.7%500℃85.5%92.9%94.9%97.

6、7%98.3%请根据以上信息讨论：(1)应选用的温度是。(2)应采用的压强是，理由是.【课堂练习】1.氨的合成反应，生产中采用的适宜条件是（）。A、低温、高压、适当的催化剂B、高温、常压-5-惠民一中07届高二化学同步学案——工业合成氨2008年11月C、尽可能高温、高压D、适当的温度、适当的高压、适宜催化剂2.合成氨中，原料气（N2、H2及少量的CO、NH3混合气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜溶液来吸收原料气中的CO，其反应是：[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3]Ac·COΔH<0（1）醋酸二氨合铜吸收CO的生产适宜条件应是。（T、P）（2）吸收CO后的醋酸铜

7、氨液经过适当处理又可再生，恢复其吸收的CO的能力以供循环使用。醋酸铜氨液再生的生产适宜条件应是。（T、P）课后作业习题：课本P714.5基础训练:P52-5-