化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化 工業(yè)合成氨 1 課標(biāo)要求 1 運(yùn)用溫度 濃度 壓強(qiáng)和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律解釋生產(chǎn) 生活 實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)際問題 能討論化學(xué)反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化 2 針對典型案例 能從限度 速率等角度對化學(xué)反應(yīng)和化工生產(chǎn)條件進(jìn)行綜合分析 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 掌握應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理 選擇合成氨的適宜條件 2 初步學(xué)會應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工生產(chǎn)條件的思想和方法 2 3 工業(yè)合成氨 工業(yè)合成氨 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 2KJ mol S 198 2J K mol 合成氨反應(yīng)的特點(diǎn) 1 可逆反應(yīng)2 放熱反應(yīng)3 氣體體積減小的反應(yīng) 利用所學(xué)理論分析工業(yè)合成氨的適宜條件 4 一 合成氨反應(yīng)的方向 H T S 92 2kJ mol 1 298K 198 2J K 1 mol 1 33 1kJ mol 1 0 故該反應(yīng)在298K時能自發(fā)進(jìn)行 5 二 合成氨反應(yīng)的限度 影響合成氨反應(yīng)的限度的因素有哪些 從反應(yīng)限度角度考慮應(yīng)選擇什么條件 6 7 練習(xí)1 合成氨所需要的氫氣可由煤與水反應(yīng)制得 其中有如下反應(yīng) CO g H2O g CO2 g H2 g H 0 欲提高CO的轉(zhuǎn)化率可采用的方法是 降低溫度 增大壓強(qiáng) 使用催化劑 增大CO的濃度 增大水蒸氣的濃度A B C D C 8 三 合成氨反應(yīng)的速率 影響合成氨反應(yīng)的速率的因素有哪些 從反應(yīng)速率角度考慮應(yīng)選擇什么條件 9 四 合成氨的適宜條件 10 練習(xí)1 1913年德國化學(xué)家哈伯發(fā)明了以低成本制造大量氨的方法 從而大大滿足了當(dāng)時日益增長的人口對糧食的需求 下列是哈伯法的流程圖 其中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施是 A B C D B 11 已知2SO2 g O2 g 2SO3 g H 0其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 1 從理論上分析 為了使二氧化硫盡可能轉(zhuǎn)化為三氧化硫 可控制的反應(yīng)條件 2 實(shí)際生產(chǎn)中 選定400 500 作為操作溫度其原因是 3 實(shí)際生產(chǎn)中 采用的壓強(qiáng)為常壓 其原因是 4 在生產(chǎn)中 通入過量空氣的目是 5 尾氣中有SO2必須回收是為了 12 1 從理論上分析 為了使二氧化硫盡可能轉(zhuǎn)化為三氧化硫 可控制的反應(yīng)條件是常壓 450 催化劑 2 實(shí)際生產(chǎn)中 選定400 500 作為操作溫度其原因是 在此溫度下催化劑的活性最高 3 實(shí)際生產(chǎn)中 采用的壓強(qiáng)為常壓 其原因是在常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率就已經(jīng)很高了 97 5 若采用高壓 平衡能向右移動 但效果并不明顯 比起高壓設(shè)備 得不償失 4 在生產(chǎn)中 通