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课件网) 第四节 化学反应的调控 第二章 化学反应速率与化学平衡 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,发展科学态度与社会责任的核心素养。 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,发展证据推理与模型认知的核心素养。 核心素养 发展目标 化学反应的调控 一 化学反应的调控 运用化学热力学(研究反应的可能性)、化学动力学(研究反应的现实性)两大角度，结合生产实际对化工生产相关化学反应进行调控··· 初步建立认识反应的动力学角度(基元反应、反应历程、活化能···) 建立认识反应的热力学角度(比较K、Q判断平衡移动方向,根据△H、△S等判断反应方向···) 第一节化学反应速率 反应速率概念和计算，影响反应速率的因素，基元反应、碰撞理论、活化能··· 第二节化学平衡 化学平衡状态、化学平衡常数和浓度商、影响化学平衡的因素、平衡移动原理··· 第三节化学反应方向 自发反应和非自发反应，根据焓变、熵变判断化学反应方向··· C、D同主族，且核电荷数之比为1:2。 A．10 B．12 C．24 D．28 工业合成适宜条件的选择 注意催化剂的活性对温度的限制 14 kJ·mol－1＜0，可以自发 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 胶体的3性质和聚沉3方法 对原料气加压，分离液氨，未反应的N2和H2循环使用 400～500_℃催化剂活性最大，升高温度，催化剂活性减弱(催化剂失活) 3、选择工业合成适宜条件的参考依据 兼顾速率和平衡，选取适宜的压强 C、D同主族，且核电荷数之比为1:2。 不断地补充反应物、及时地分离出生成物 2、选择工业合成适宜条件的分析角度 选择工业合成适宜条件的分析角度 分析角度 原则要求 从化学反应速率分析 从化学平衡移动分析 从原料的利用率分析 从实际生产能力分析 从催化剂的使用活性分析 既不能过快，又不能太慢 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性 ①增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本②循环操作 既要注意理论上的需要，又要考虑实际生产 如设备承受高温、高压能力等 ①防止催化剂中毒； ②温度对催化剂活性的影响； ③应用催化剂的选择性，控制副反应，提高产率，降低生产成本 已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0的实验数据如下表： 温度 不同压强下SO2的转化率(%) 1×105 Pa 5×105 Pa 1×106 Pa 5×106 Pa 1×107 Pa 450 ℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 ℃ 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 (1)应选择的温度是_____，理由是_____ _____。 (2)应采用的压强是_____。 (3)生产中通入过量空气的目的是_____。 450 ℃ 该反应是放热反应，升高温度， 转化率降低；在450 ℃时，反应物的转化率较高 1×105 Pa 增大O2浓度，提高SO2的转化率 工业合成氨适宜条件的分析 二 理论分析 压强越大,合成氨反应速率 ,原料的转化率 ,平衡混合物中氨的含量 条件限制 压强越大,对材料的强度和设备的制造要求 ,需要的动力 ,大大增加生产投资,并可能降低综合经济效益 实际选择 目前,我国合成氨厂一般采用的压强为 MPa 越大 越高 越高 越高 越大 10~30 1.压强 2.温度 理论分析 温度越低,原料的利用率 ,平衡混合物中氨的含量 条件限制 温度降低会使化学反应速率 ,达到平衡所需时间 ,这在工业生产中是很不经济的。 实际选择 目前,合成氨在实际生产中一般采用的温度为 ℃ 越高 越高 减小 变长 400~500 图2：催化剂不同温度下的催化能力 3.催化剂 (1)原理分析:在高温 ... ...
