《電場能的性質》復習《電場能的性質》復習電場能的性質教學課件電場能的性質教學課件電勢能:電荷在電場中所具有的與電荷的位置有關的勢能電勢:電荷在電場中所具有的電勢能與電量的比值電勢差:電場中兩點間電勢的差值等勢面:電場中電勢相同的點構成的面基本概念電勢能:電荷在電場中所具有的與電荷的位置有關的勢能電勢:電荷主要內容1、電場力做功的特點：電場力做功與

無關，只取決于初、末位置的

和被移動電荷的

。電勢差移動電荷的路徑電量2、電場力功與電勢能變化的關系：電場力做正功，電勢能

，電場力做負功，電勢能

，電場力做的功等于電勢能

。

減少增加增量的負值主要內容1、電場力做功的特點：電場力做功與

電勢差UAB與

及電荷

無關。它是由電場

決定的，與

有關，與零勢點的選取

關。

3、電勢差的影響因數：4、電勢差與場強的關系：在勻強電場中，UAB=

5、電勢的變化與電場線方向的關系：在電場中，沿電場線的方向電勢

。

電場力做功WAB所帶電量q本身的性質初、末位置無越來越低電勢差UAB與6、幾種常見電場的等勢面點電荷的等勢面兩個等量異種電荷的等勢面兩個等量同種電荷的等勢面6、幾種常見電場的等勢面點電荷的等勢面兩個等量異種電荷的等勢勻強電場的等勢面E勻強電場的等勢面E7、等勢面的特點A．同一等勢面上的任意兩點間移動電荷電場力

；B．等勢面一定跟電場線

，即跟電場強度的方向

；C．電場線總是從電勢較

的等勢面指向電勢較

的等勢面。D．在空間任意兩等勢面

。E．電場線越

的地方等勢面越

，電場線越

的地方等勢面越

。不做功垂直垂直高低不相交密密疏疏7、等勢面的特點A．同一等勢面上的任意兩點間移動電荷電場力1、電勢能：EP=

2、電勢：

3、電勢差：

在勻強電場中，A、B兩點的電勢差為：UAB=

主要應用的公式為AB兩點沿電場線方向的距離1、電勢能：EP=2、電勢：3、電勢差：在勻強電場中，4、電場力的功普遍式：WAB=適用于勻強電場：WAB=從能量角度求解：WAB=由動能定理求解：

5、在電場中，若只有重力和電場力做功，則物體的

、

、

之和保持不變。W電動能重力勢能電勢能4、電場力的功普遍式：WAB=適用于勻強電場：WAB=從能注意事項

①電場力的功、電勢能、電勢、電勢差都是

,但都有

之分。②電勢能、電勢都具有

，一般取

為零電勢點或零電勢能點。③利用④若以

或

的電勢為零電勢點，正電荷形成的電場中各點的電勢為

的；負電荷形成的電場中各點的電勢為

的。標量正負相對性大地正負號大地無限遠正負計算電場力的功、電勢能、電勢、電勢差時，公式中各物理量均將

一起代入。注意事項①電場力的功、電勢能、電勢、電勢差都是類型一：由等勢面、電場線判斷電勢、電場強度、電勢差AC例1．如下圖所示，某區域電場線左右對稱分布，M、N為對稱上的兩點。下列說法正確的是（）A．M點電勢一定高于N點電勢B．M點場強一定大于N點場強C．正電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能D．將電子從M點移動到N點，電場力做正功類型一：由等勢面、電場線判斷電勢、電場強度、電勢差AC例1．例2．如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電場中的A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC，電勢分別為ΦA、ΦB、ΦC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關系中正確的有（）A.ΦA

＞ΦB＞ΦC

B.EC＞EB＞EAC.UAB＜UBC

D.UAB＝UBCABC例2．如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電例3．如圖所示的勻強電場E的區域內，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作為頂點構成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直，下列說法正確的是（）A．AD兩點間電勢差UAD與AA′

兩點間電勢差UAA′相等B．帶正電的粒子從A點沿路徑

A→D→D′移到D′點，電場力做正功C．帶負電的粒子從A點沿路徑

A→D→D′移到D′點，電勢能減少D．帶電粒子從A點分別沿對角線A→C′與沿路徑A→B→B′→C′移到C′點電場力做功相同BD類型二：電場中的功能關系

例3．如圖所示的勻強電場E的區域內，由A、B、C、D、A′、例4．一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖慮線所示，電場方向豎直向下。若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量的變化情況為（）A．動能能減少B．電勢能增加C．動能和電勢能之和減少D．重力勢能和電勢能之和增加CEab例4．一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖慮線所示，電場方例5．如圖所示，豎直放置的勁度系數為k的輕質彈簧，上端與質量為m的小球連接，下端與放在水平桌面上的質量為M的絕緣物塊相連，小球與彈簧絕緣，小球帶正電，帶電量為q，物塊、彈簧和小球組成的系統處于靜止狀態，現突然加上一個豎直向上，大小為E的勻強電場，某時刻物塊對水平面的壓力為零，則從加上勻強電場到物塊對水平面的壓力為零的過程中，小球電勢能改變量的大小為（）

MmA、B、C、D、A例5．如圖所示，豎直放置的勁度系數為k的輕質彈簧，上端與質量類型三：勻強電場中的電場強度與電勢差的關系例6．A、B、C是勻強電場中平行于電場線的某一平面上的三個點，各的電勢分別是ΦA=5V，ΦB=2V，ΦC=3V，H、F三等分AB，G為AC的中點，在下列圖中能正確表示該電場強度方向的是（）

BCAHFBCGAHFBCGAHFBCGAHFBCGEAEBECED類型三：勻強電場中的電場強度與電勢差的關系例6．A、B、C是例7．勻強電場中有a、b、c三點，在以它們為頂點的三角形中，∠a=30°，∠c=90°，如圖所示。電場方向與三角形所在平面平行，已知a、b、c三點的電勢分別為（）V、（）V和2V，則該三角形的外接圓上最低、最高電勢分別為多少伏（）

BA、B、04C、D、030°abc例7．勻強電場中有a、b、c三點，在以它們為頂點的三角形中，類型四：動能定理在電場中的運用例8．如圖所示，BC是半徑為R的1/4圓弧形的光滑且絕緣的軌道，位于豎直平面內，其下端與水平絕緣軌道平滑連接。整個軌道處在水平向左的勻強電場中，電場強度為E，今有一質量為m、帶電量為+q的小滑塊（可視為質點），從C點由靜止釋放，滑到水平軌道上的A點時速度為零。若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數為μ，求：①滑塊通過B的速度大小②水平軌道上A、B兩點之間的距離EROCBA類型四：動能定理在電場中的運用例8．如圖所示，BC是半徑為R化學反應條件的優----工業合成氨化學反應條件的優化學熱力學化學動力學化學反應的方向化學反應的限度化學反應的速率合成氨反應能否自發進行？怎樣能促使化學平衡向合成氨方向移動？怎樣能提高合成氨反應速率？適宜的合成氨條件工藝流程化學工藝學高壓對設備材質、加工制造的要求、溫度的催化劑活性的影響等化學熱力學化學動力學化學反應的方向化學反應的限度化學反應的速復習影響化學反應速率和化學平衡的重要因素有哪些?

化學反應速率

化學平衡

溫度氣體壓強催化劑濃度溫度越高,反應速率越大壓強越大,反應速率越大正催化劑加快反應速率反應物濃度越大,反應速率越大升高溫度,平衡向吸熱方向移動增大壓強,平衡向氣態物質系數減小的方向移動催化劑對平衡無影響增大反應物濃度,平衡正向移動復習影響化學反應速率和化學平衡的重要因素有哪些?化學【交流·研討】合成氨反應是一個可逆反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已知298K時:△H=-92.2KJ·mol-1

△S=-198.2J·K-1·mol-1請根據正反應的焓變和熵變分析298K下合成氨反應能否自發進行？298K下合成氨反應的平衡常數K為４.１×１０６（mol·L-1)-2書P65【交流·研討】合成氨反應是一個可逆反應:N2(g)+3H2合成氨反應的特點：①可逆反應③正反應氣態物質系數減小④正反應是放熱反應②熵減小的反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H

＝-92.2kJ/mol(1體積)(3體積)(2體積)

△S=-198.2J·K-1·mol-1合成氨反應的特點：①可逆反應③正反應氣態物質系數減小④正反應一、合成氨反應的限度一、合成氨反應的限度【交流·研討】

請利用化學平衡移動的知識分析什么條件有利于氨的合成．書P65【交流·研討】請利用化學平衡移動的知識分析什么電場能的性質教學課件1:11:21:31:41:51:60.60.50.40.30.20.1NH3%N2:H21:11:21:31:___溫度、___壓強有利于化學平衡向生成氨的方向移動，N2、H2體積比為_____時平衡混合物中氨的含量最高。增大降低1：3___溫度、___壓強有利于化學平衡向生成氨的方向移動，N2二、合成氨反應的速率二、合成氨反應的速率【交流·研討】1、你認為可以通過控制那些反應條件來提高合成氨反應的速率？2、實驗研究表明，在特定條件下，合成氨反應的速率與反應的物質的濃度的關系為:ν=κC(N2)C1.5(H2)C-1(NH3)請你根據關系式分析：各物質的濃度對反應速率有哪些影響？可以采取哪些措施來提高反應速率？書P66【交流·研討】1、你認為可以通過控制那些反應條件來提高合成氨3、請你根據下表所給的數據分析催化劑對合成氨反應速率的影響：催化劑對合成氨反應速率的影響條件△E/KJ/molk(催)/k(無)無催化劑3353.4×1012(700k)使用Fe催化劑1673、請你根據下表所給的數據分析催化劑對合成氨反應速率的影響：1.升高溫度2.增大壓強3.增大反應物濃度4.使用催化劑5.增大N2`H2濃度,將氨及時從混合氣中分離出去使用催化劑可使合成氨反應的速率提高上萬億倍。1.升高溫度5.增大N2`H2濃度,將氨及時從混合氣中分離出合成氨的適宜條件的選擇生成物氨的濃度反應物的濃度催化劑溫度壓強速率分析使NH3生產得快外界條件高壓高溫使用增大濃度減小濃度平衡分析使NH3生產得多高壓低溫無影響增大濃度減小濃度合成氨的適宜條件的選擇生成物氨的濃度反應物的濃度催化劑溫度壓【交流·研討】

研討的內容研討的問題

1、既然增大壓強既可提高反應速率，又可提高氨的產量，那么在合成氨工業中壓強是否越大越好？壓強怎么定？2、既然降低溫度有利于平衡向生成氨的方向移動，那么生產中是否溫度越低越好？3、催化劑對化學平衡的移動沒有影響，在合成氨工業中要不要使用催化劑，為什么？溫度怎么選擇？要不要用催化劑？【交流·研討】研討的內容研討的問題1、既1、壓強怎么選？

分析：①合成氨反應是氣態物質系數減小的氣體反應，增大壓強既可以增大反應速率，又能使平衡正向移動，所以理論上壓強越大越好。②但是壓強越大，對設備的要求高、壓縮H2和N2所需要的動力大，因此選擇壓強應符合實際科學技術。

綜合以上兩點:根據反應器可使用的鋼材質量及綜合指標來選擇壓強。實際生產中壓強一般選擇在200～500大氣壓之間。1、壓強怎么選？分析：綜合以上兩點:根據反應

2、溫度怎么選擇？

分析：①因為正反應方向是放熱的反應，所以降低溫度有利于平衡正向移動。

②可是溫度越低，反應速率越小，達到平衡所需要的時間越長，因此溫度也不宜太低。③催化劑要在一定溫度下催化活性最大。

綜合以上因素:實際生產中溫度一般選擇在700K左右（主要考慮催化劑的活性）。2、溫度怎么選擇？分析：②可是溫度越低，反應速率越小，

3、用不用催化劑？

實際生產中選用鐵為主體的多成分催化劑（鐵觸媒），它在700K時活性最高。

分析:

經濟效益和社會效益要求化學反應速度要快，原料的利用率要高，單位時間的產量要高。3、用不用催化劑？實際生產中選用鐵為主體的多成分

4、濃度怎么定？N2

和H2的比例怎么定？

增大反應物的濃度可以增大反應速率，減小生成物的濃度可以使平衡正向移動。從化學平衡的角度分析，在氮氣和氫氣的物質的量比為1：3時，平衡轉化率最大，但是實驗測得適當提高N2的濃度，即N2和H2的物質的量比為1：2.8時，更能促進氨的合成。

實際生產中的處理方法：及時將氣態氨冷卻液化分離出去；及時將氮氣和氫氣循環利用，使其保持一定的濃度。即N2和H2的物質的量比為1：2.8（閱讀書本67頁）4、濃度怎么定？N2和H2的比例怎么定？增大反外部條件工業合成氨的適宜條件壓強溫度催化劑濃度研討的結果根據反應器可使用的鋼材質量及綜合指標來選擇壓強

適宜溫度

700K左右使用鐵觸媒作催化劑N2和H2的物質的量比為1：2.8的投料比,氨及時從混合氣中分離出去外部條件工業合成氨的適宜條件壓強溫度催化劑濃度研討的結果根據【總結】【總結】工業上利用某可逆反應生產產品：

一般要使用催化劑：這樣可以大大加快化學反應速率，提高生產效率，也提高了經濟效益；選擇合適的溫度：該溫度是催化劑活性最大的溫度；選擇合適的壓強：既要考慮化學反應速率和化學平衡，還要考慮動力、材料、設備等。

【小結·反思】工業上利用某可逆反應生產產品：【小結·反思】例題：能使合成氨反應進行程度增大的方法是（）A、升高溫度B、降低壓強C、使用催化劑D、及時分離出氨氣 D例題：D1．在合成氨工業中，為增加NH3的日產量，下列變化過程不能使平衡向右移動的是（

）（A）不斷將NH3分離出來（B）使用催化劑（C）采用700K左右的高溫（D）采用2×107～5×107Pa的壓強練一練：BC1．在合成氨工業中，為增加NH3的日產量，下列變化過程不能使2、合成氨所需的H2可由煤和水蒸氣反應而制得，其中一步的反應為：CO(g)+H2O（g）

CO2(g)+H2(g)（正反應放熱），下列措施中，能提高CO轉化率的是（）A、增大壓強B、降低溫度C、增大水蒸氣濃度D、增大CO濃度BC2、合成氨所需的H2可由煤和水蒸氣反應而制得，其中一步的反應3、在合成氨反應中，入口氣體體積比N2:H2:NH3

為6:18:1，出口氣體體積比為9:27:8，則H2的轉化率為________。25%

N2+3H22NH3起始6181變化X3X2X6-X:1+2X=9:8X=1.5H2轉化率=×100%=25%1.5×3183、在合成氨反應中，入口氣體體25%4、在合成氨時，可以提高H2轉化率的措施是（）(A)延長反應時間(B)充入過量H2(C)充入過量N2(D)升高溫度C4、在合成氨時，可以提高H2轉化率的措施是（）C5、關于氨的合成工業的下列說法正確的是（）(A)從合成塔出來的氣體，其中氨一般占15%，所以生產氨的工業的效率都很低(B)由于NH3易液化，N2、H2可循環使用，則總的說來氨的產率很高(C)合成氨工業的反應溫度控制在500℃左右，目的是使平衡向正反應方向進行(D)合成氨工業采用20

MPa----50MPa，是因該條件下催化劑的活性最好B5、關于氨的合成工業的下列說法正確的是（6.下列反應達到平衡時，哪種條件下生成物的含量最高：X2(g)+2Y2(g)

X2Y4(g)

（正反應為放熱反應）()A.高溫高壓B.低溫低壓C.高溫低壓D.高壓低溫D6.下列反應達到平衡時，哪種條件下生成物的含量最高：X2(g7.對于反應:2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)下列判斷正確的是()A.2體積SO2和足量O2反應,必定生成2體積SO3B.其他條件不變,增大壓強,平衡向右移動C.平衡時,SO2消耗速率必定等于O2的生成速率的兩倍D.平衡時,SO2濃度必定等于O2濃度的兩倍.BC7.對于反應:2SO2(g)+O2(g)8.在一定條件下,合成氨反應達到平衡后,混合氣體中NH3的體積占25%,若反應前后條件保持不變,則反應后縮小的氣體體積與原反應物體積的之比是()ABCDA8.在一定條件下,合成氨反應達到平衡后,混合A已知2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)△H＜0其實驗數據見表(1)應選用的溫度是______。應采用的壓強是______，理由是____________________________________________________________________________________________。450℃常壓因為常壓下SO2的轉化率已經很高，若采用較大壓強，SO2的轉化率提高很少，但需要的動力更大，對設備的要求更高。已知2SO2(g)+O2(g)《電場能的性質》復習《電場能的性質》復習電場能的性質教學課件電場能的性質教學課件電勢能:電荷在電場中所具有的與電荷的位置有關的勢能電勢:電荷在電場中所具有的電勢能與電量的比值電勢差:電場中兩點間電勢的差值等勢面:電場中電勢相同的點構成的面基本概念電勢能:電荷在電場中所具有的與電荷的位置有關的勢能電勢:電荷主要內容1、電場力做功的特點：電場力做功與

無關，只取決于初、末位置的

和被移動電荷的

。電勢差移動電荷的路徑電量2、電場力功與電勢能變化的關系：電場力做正功，電勢能

，電場力做負功，電勢能

，電場力做的功等于電勢能

。

減少增加增量的負值主要內容1、電場力做功的特點：電場力做功與

電勢差UAB與

及電荷

無關。它是由電場

決定的，與

有關，與零勢點的選取

關。

3、電勢差的影響因數：4、電勢差與場強的關系：在勻強電場中，UAB=

5、電勢的變化與電場線方向的關系：在電場中，沿電場線的方向電勢

。

電場力做功WAB所帶電量q本身的性質初、末位置無越來越低電勢差UAB與6、幾種常見電場的等勢面點電荷的等勢面兩個等量異種電荷的等勢面兩個等量同種電荷的等勢面6、幾種常見電場的等勢面點電荷的等勢面兩個等量異種電荷的等勢勻強電場的等勢面E勻強電場的等勢面E7、等勢面的特點A．同一等勢面上的任意兩點間移動電荷電場力

；B．等勢面一定跟電場線

，即跟電場強度的方向

；C．電場線總是從電勢較

的等勢面指向電勢較

的等勢面。D．在空間任意兩等勢面

。E．電場線越

的地方等勢面越

，電場線越

的地方等勢面越

。不做功垂直垂直高低不相交密密疏疏7、等勢面的特點A．同一等勢面上的任意兩點間移動電荷電場力1、電勢能：EP=

2、電勢：

3、電勢差：

在勻強電場中，A、B兩點的電勢差為：UAB=

主要應用的公式為AB兩點沿電場線方向的距離1、電勢能：EP=2、電勢：3、電勢差：在勻強電場中，4、電場力的功普遍式：WAB=適用于勻強電場：WAB=從能量角度求解：WAB=由動能定理求解：

5、在電場中，若只有重力和電場力做功，則物體的

、

、

之和保持不變。W電動能重力勢能電勢能4、電場力的功普遍式：WAB=適用于勻強電場：WAB=從能注意事項

①電場力的功、電勢能、電勢、電勢差都是

,但都有

之分。②電勢能、電勢都具有

，一般取

為零電勢點或零電勢能點。③利用④若以

或

的電勢為零電勢點，正電荷形成的電場中各點的電勢為

的；負電荷形成的電場中各點的電勢為

的。標量正負相對性大地正負號大地無限遠正負計算電場力的功、電勢能、電勢、電勢差時，公式中各物理量均將

一起代入。注意事項①電場力的功、電勢能、電勢、電勢差都是類型一：由等勢面、電場線判斷電勢、電場強度、電勢差AC例1．如下圖所示，某區域電場線左右對稱分布，M、N為對稱上的兩點。下列說法正確的是（）A．M點電勢一定高于N點電勢B．M點場強一定大于N點場強C．正電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能D．將電子從M點移動到N點，電場力做正功類型一：由等勢面、電場線判斷電勢、電場強度、電勢差AC例1．例2．如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電場中的A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC，電勢分別為ΦA、ΦB、ΦC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關系中正確的有（）A.ΦA

＞ΦB＞ΦC

B.EC＞EB＞EAC.UAB＜UBC

D.UAB＝UBCABC例2．如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電例3．如圖所示的勻強電場E的區域內，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作為頂點構成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直，下列說法正確的是（）A．AD兩點間電勢差UAD與AA′

兩點間電勢差UAA′相等B．帶正電的粒子從A點沿路徑

A→D→D′移到D′點，電場力做正功C．帶負電的粒子從A點沿路徑

A→D→D′移到D′點，電勢能減少D．帶電粒子從A點分別沿對角線A→C′與沿路徑A→B→B′→C′移到C′點電場力做功相同BD類型二：電場中的功能關系

例3．如圖所示的勻強電場E的區域內，由A、B、C、D、A′、例4．一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖慮線所示，電場方向豎直向下。若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量的變化情況為（）A．動能能減少B．電勢能增加C．動能和電勢能之和減少D．重力勢能和電勢能之和增加CEab例4．一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖慮線所示，電場方例5．如圖所示，豎直放置的勁度系數為k的輕質彈簧，上端與質量為m的小球連接，下端與放在水平桌面上的質量為M的絕緣物塊相連，小球與彈簧絕緣，小球帶正電，帶電量為q，物塊、彈簧和小球組成的系統處于靜止狀態，現突然加上一個豎直向上，大小為E的勻強電場，某時刻物塊對水平面的壓力為零，則從加上勻強電場到物塊對水平面的壓力為零的過程中，小球電勢能改變量的大小為（）

MmA、B、C、D、A例5．如圖所示，豎直放置的勁度系數為k的輕質彈簧，上端與質量類型三：勻強電場中的電場強度與電勢差的關系例6．A、B、C是勻強電場中平行于電場線的某一平面上的三個點，各的電勢分別是ΦA=5V，ΦB=2V，ΦC=3V，H、F三等分AB，G為AC的中點，在下列圖中能正確表示該電場強度方向的是（）

BCAHFBCGAHFBCGAHFBCGAHFBCGEAEBECED類型三：勻強電場中的電場強度與電勢差的關系例6．A、B、C是例7．勻強電場中有a、b、c三點，在以它們為頂點的三角形中，∠a=30°，∠c=90°，如圖所示。電場方向與三角形所在平面平行，已知a、b、c三點的電勢分別為（）V、（）V和2V，則該三角形的外接圓上最低、最高電勢分別為多少伏（）

BA、B、04C、D、030°abc例7．勻強電場中有a、b、c三點，在以它們為頂點的三角形中，類型四：動能定理在電場中的運用例8．如圖所示，BC是半徑為R的1/4圓弧形的光滑且絕緣的軌道，位于豎直平面內，其下端與水平絕緣軌道平滑連接。整個軌道處在水平向左的勻強電場中，電場強度為E，今有一質量為m、帶電量為+q的小滑塊（可視為質點），從C點由靜止釋放，滑到水平軌道上的A點時速度為零。若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數為μ，求：①滑塊通過B的速度大小②水平軌道上A、B兩點之間的距離EROCBA類型四：動能定理在電場中的運用例8．如圖所示，BC是半徑為R化學反應條件的優----工業合成氨化學反應條件的優化學熱力學化學動力學化學反應的方向化學反應的限度化學反應的速率合成氨反應能否自發進行？怎樣能促使化學平衡向合成氨方向移動？怎樣能提高合成氨反應速率？適宜的合成氨條件工藝流程化學工藝學高壓對設備材質、加工制造的要求、溫度的催化劑活性的影響等化學熱力學化學動力學化學反應的方向化學反應的限度化學反應的速復習影響化學反應速率和化學平衡的重要因素有哪些?

化學反應速率

化學平衡

溫度氣體壓強催化劑濃度溫度越高,反應速率越大壓強越大,反應速率越大正催化劑加快反應速率反應物濃度越大,反應速率越大升高溫度,平衡向吸熱方向移動增大壓強,平衡向氣態物質系數減小的方向移動催化劑對平衡無影響增大反應物濃度,平衡正向移動復習影響化學反應速率和化學平衡的重要因素有哪些?化學【交流·研討】合成氨反應是一個可逆反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已知298K時:△H=-92.2KJ·mol-1

△S=-198.2J·K-1·mol-1請根據正反應的焓變和熵變分析298K下合成氨反應能否自發進行？298K下合成氨反應的平衡常數K為４.１×１０６（mol·L-1)-2書P65【交流·研討】合成氨反應是一個可逆反應:N2(g)+3H2合成氨反應的特點：①可逆反應③正反應氣態物質系數減小④正反應是放熱反應②熵減小的反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H

＝-92.2kJ/mol(1體積)(3體積)(2體積)

△S=-198.2J·K-1·mol-1合成氨反應的特點：①可逆反應③正反應氣態物質系數減小④正反應一、合成氨反應的限度一、合成氨反應的限度【交流·研討】

請利用化學平衡移動的知識分析什么條件有利于氨的合成．書P65【交流·研討】請利用化學平衡移動的知識分析什么電場能的性質教學課件1:11:21:31:41:51:60.60.50.40.30.20.1NH3%N2:H21:11:21:31:___溫度、___壓強有利于化學平衡向生成氨的方向移動，N2、H2體積比為_____時平衡混合物中氨的含量最高。增大降低1：3___溫度、___壓強有利于化學平衡向生成氨的方向移動，N2二、合成氨反應的速率二、合成氨反應的速率【交流·研討】1、你認為可以通過控制那些反應條件來提高合成氨反應的速率？2、實驗研究表明，在特定條件下，合成氨反應的速率與反應的物質的濃度的關系為:ν=κC(N2)C1.5(H2)C-1(NH3)請你根據關系式分析：各物質的濃度對反應速率有哪些影響？可以采取哪些措施來提高反應速率？書P66【交流·研討】1、你認為可以通過控制那些反應條件來提高合成氨3、請你根據下表所給的數據分析催化劑對合成氨反應速率的影響：催化劑對合成氨反應速率的影響條件△E/KJ/molk(催)/k(無)無催化劑3353.4×1012(700k)使用Fe催化劑1673、請你根據下表所給的數據分析催化劑對合成氨反應速率的影響：1.升高溫度2.增大壓強3.增大反應物濃度4.使用催化劑5.增大N2`H2濃度,將氨及時從混合氣中分離出去使用催化劑可使合成氨反應的速率提高上萬億倍。1.升高溫度5.增大N2`H2濃度,將氨及時從混合氣中分離出合成氨的適宜條件的選擇生成物氨的濃度反應物的濃度催化劑溫度壓強速率分析使NH3生產得快外界條件高壓高溫使用增大濃度減小濃度平衡分析使NH3生產得多高壓低溫無影響增大濃度減小濃度合成氨的適宜條件的選擇生成物氨的濃度反應物的濃度催化劑溫度壓【交流·研討】

研討的內容研討的問題

1、既然增大壓強既可提高反應速率，又可提高氨的產量，那么在合成氨工業中壓強是否越大越好？壓強怎么定？2、既然降低溫度有利于平衡向生成氨的方向移動，那么生產中是否溫度越低越好？3、催化劑對化學平衡的移動沒有影響，在合成氨工業中要不要使用催化劑，為什么？溫度怎么選擇？要不要用催化劑？【交流·研討】研討的內容研討的問題1、既1、壓強怎么選？

分析：①合成氨反應是氣態物質系數減小的氣體反應，增大壓強既可以增大反應速率，又能使平衡正向移動，所以理論上壓強越大越好。②但是壓強越大，對設備的要求高、壓縮H2和N2所需要的動力大，因此選擇壓強應符合實際科學技術。

綜合以上兩點:根據反應器可使用的鋼材質量及綜合指標來選擇壓強。實際生產中壓強一般選擇在200～500大氣壓之間。1、壓強怎么選？分析：綜合以上兩點:根據反應

2、溫度怎么選擇？

分析：①因為正反應方向是放熱的反應，所以降低溫度有利于平衡正向移動。

②可是溫度越低，反應速率越小，達到平衡所需要的時間越長，因此溫度也不宜太低。③催化劑要在一定溫度下催化活性最大。

綜合以上因素:實際生產中溫度一般選擇在700K左右（主要考慮催化劑的活性）。2、溫度怎么選擇？分析：②可是溫度越低，反應速率越小，

3、用不用催化劑？

實際生產中選用鐵為主體的多成分催化劑（鐵觸媒），它在700K時活性最高。

分析:

經濟效益和社會效益要求化學反應速度要快，原料的利用率要高，單位時間的產量要高。3、用不用催化劑？實際生產中選用鐵為主體的多成分

4、濃度怎么定？N2

和H2的比例怎么定？

增大反應物的濃度可以增大反應速率，減小生成物的濃度可以使平衡正向移動。從化學平衡的角度分析，在氮氣和氫氣的物質的量比為1：3時，平衡轉化率最大，但是實驗測得適當提高N2的濃度，即N2和H2的物質的量比為1：2.8時，更能促進氨的合成。

實際生產中的處理方法：及時將氣態氨冷卻液化分離出去；及時將氮氣和氫氣循環利用，使其保持一定的濃度。即N2和H2的物質的量比為1：2.8（閱讀書本67頁）4、濃度怎么定？N2和H2的比例怎么定？增大反外部條件工業合成氨的適宜條件壓強溫度催化劑濃度研討的結果根據反應器可使用的鋼材質量及綜合指標來選擇壓強

適宜溫度

700K左右使用鐵觸媒作催化劑N2和H2的物質的量比為1：2.8的投料比,氨及時從混合氣中分離出去外部條件工業合成氨的適宜條件壓強溫度催化劑濃度研討的結果根據【總結】【總結】工業上利用某可逆反應生產產品：

一般要使用催化劑：這樣可以大大加快化學反應速率，提高生產效率，也提高了經濟效益；選擇合適的溫度：該溫度是催化劑活性最大的溫度；選擇合適的壓強：既要考慮化學反應速率和化學平衡，還要考慮動力、材料、設備等。

【小結·反思】工業上利用某可逆反應生產產品：【小結·反思】例題：能使合成氨反應進行程度增大的方法是（）A、升高溫度B、降低壓強C、使用催化劑D、及時分離出氨氣 D例題：D1．在合成氨工業中，為增加NH3的日產量，下列變化過程不能使平衡向右移動的是（

）（A）不斷將NH3分離出來（B）使用催化劑（C）采用700K左右的高溫（D）采用2×107～5×1