《魯科版高中華學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理(選修)《化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化-工業(yè)合成氨》》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《魯科版高中華學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理(選修)《化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化-工業(yè)合成氨》（15頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、（魯科版）化學(xué)反應(yīng)原理（選修） 化工生產(chǎn)過程中反應(yīng)條件的優(yōu)化反 應(yīng) 條 件 優(yōu) 化 的 目 的 ：降 低 生 產(chǎn) 成 本 ， 提 高 經(jīng) 濟(jì) 效 益化 學(xué) 反 應(yīng) 限 度化 學(xué) 反 應(yīng) 速 率 生 產(chǎn) 效 益生 產(chǎn) 效 率生 產(chǎn) 設(shè) 備 等 投 資 成 本經(jīng)濟(jì)效益 分 析 ： 合 成 氨 的 反 應(yīng) 特 點(diǎn)合 成 氨 反 應(yīng) 是 一 個 可 逆 反 應(yīng) ： N2+3H 2 2NH 3。已 知 298K時 ：H = -92.2KJmol-1 S= -198.2JK-1mol-1_反 應(yīng)正 反 應(yīng) 為 _ 反 應(yīng)正 反 應(yīng) 為 氣 體 體 積 _ 的 反 應(yīng)反應(yīng)特點(diǎn) 可 逆 放 熱 減 小一、合成
2、氨反應(yīng)的限度(課 本 P65) 1.請 根 據(jù) 正 反 應(yīng) 的 焓 變 和 熵 變 分 析 在 298K下 合 成 氨 反應(yīng) 能 否 自 發(fā) 進(jìn) 行 ？反 應(yīng) 能 自 發(fā) 進(jìn) 行合 成 氨 反 應(yīng) 是 一 個 可 逆 反 應(yīng) ： N2+3H 2 2NH 3。已 知 298K時 ：H = -92.2KJmol-1 S= -198.2JK-1mol-1(課 本 P65)H -TS= - 92.2KJmol-1-298K(-198.2JK-1mol-1) 10-3KJJ-1= -33.1KJmol-10 2.請 同 學(xué) 們 根 據(jù) 合 成 氨 反 應(yīng) 的 特 點(diǎn) ， 利 用 影 響 化 學(xué) 平衡 移
3、 動 的 因 素 ， 分 析 什 么 條 件 有 利 于 氨 的 合 成 ？ 溫 、 壓 有 利 于 化 學(xué) 平 衡 正 向 移 動 ，N2、 H 2濃 度 比 為 有 利 于 化 學(xué) 平 衡 正 向 移 動 。高低 1：3合 成 氨 反 應(yīng) 是 一 個 可 逆 反 應(yīng) ： N2+3H 2 2NH 3。已 知 298K時 ：H = -92.2KJmol-1 S= -198.2JK-1mol-1(課 本 P65)從 反 應(yīng) 限 度 的 角 度 分 析 ： 合 成 氨 的 反 應(yīng) 條 件 1、 結(jié) 合 影 響 反 應(yīng) 速 率 的 因 素 ， 你 認(rèn) 為 通 過 控制 什 哪 些 反 應(yīng) 條 件 來
4、 提 高 合 成 氨 反 應(yīng) 的 速 率 ？(1)溫 度 ： 升 高 溫 度(2)壓 強(qiáng) ： 增 大 壓 強(qiáng)(3)濃 度 ： 增 大 反 應(yīng) 物 濃 度(4)催 化 劑 ： 使 用 催 化 劑二、合成氨反應(yīng)的速率(課 本 P66) 2、 實(shí) 驗(yàn) 表 明 ， 在 特 定 條 件 下 ， 合 成 氨 反 應(yīng) 的速 率 與 反 應(yīng) 的 物 質(zhì) 的 濃 度 的 關(guān) 系 為 ： =C(N2)C1.5(H 2)C-1(NH 3)請 你 根 據(jù) 關(guān) 系 式 分 析 ： 各 物 質(zhì) 的 濃 度 對 反 應(yīng) 速率 有 哪 些 影 響 ？ 可 以 采 取 哪 些 措 施 來 提 高 反 應(yīng)速 率 ？增 大 N2、
5、 H 2濃 度 ,將 氨 及 時 從 混 合 氣 中 分 離 出 去二、合成氨反應(yīng)的速率(課 本 P66) 3、 請 你 根 據(jù) 下 表 所 給 的 數(shù) 據(jù) 分 析 催 化 劑 對 合成 氨 反 應(yīng) 速 率 的 影 響 ：催 化 劑 對 合 成 氨 反 應(yīng) 速 率 的 影 響條 件 Ea /KJmol-1 K(催 )/K(無 )無 催 化 劑 335 3.41012(700k)使 用 Fe催 化 劑 167 使 用 催 化 劑 可 使 合 成 氨 反 應(yīng) 的 速 率 提 高 上萬 億 倍 。 1、 根 據(jù) 合 成 氨 反 應(yīng) 的 特 點(diǎn) ， 應(yīng) 分 別 采 取 什 么措 施 提 高 反 應(yīng) 的
6、 平 衡 轉(zhuǎn) 化 率 和 反 應(yīng) 速 率 ？ 請?zhí)?寫 下 表生 成 氨 的 濃 度反 應(yīng) 物 的 濃 度催 化 劑溫 度壓 強(qiáng) 速 率 分 析平 衡 分 析 使 NH 3生 成 的 快使 NH 3生 成 的 多外 界 條 件 高 壓 高 壓低 溫 高 溫使 用無 影 響增 大 濃 度 增 大 濃 度減 小 濃 度三、合成氨的適宜條件減 小 濃 度 2、 既 然 增 大 壓 強(qiáng) 既 可 提 高 反 應(yīng) 速 率 ， 又 可提 高 氨 的 產(chǎn) 量 ， 那 么 在 合 成 氨 工 業(yè) 中 壓 強(qiáng) 是否 越 大 越 好 ？1、 既 然 降 低 溫 度 有 利 于 平 衡 向 生 成 氨 的 方向 移
7、動 ， 那 么 生 產(chǎn) 中 是 否 溫 度 越 低 越 好 ？3、 在 合 成 氨 工 業(yè) 中 要 使 用 催 化 劑 ， 既 然 催化 劑 對 化 學(xué) 平 衡 的 移 動 沒 有 影 響 ， 為 什 么還 要 使 用 呢 ？ 2、 請 你 嘗 試 為 合 成 氨 選 擇 適 宜 條 件合成氨適宜條件 催 化 劑 _溫 度 _根 據(jù) 設(shè) 備 動 力 選 擇 壓 強(qiáng)_N2、 H 2投 料 比 _及 時 分 離 _鐵700K左 右 (催 化 劑 的 活 性 溫 度 )1 107 1 108Pa1:2.8氨 氣閱 讀 課 本 P67-68 已 知 2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g) H 0
8、其 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 見 表(1) 應(yīng) 選 用 的 溫 度 是 _。(2)應(yīng) 采 用 的 壓 強(qiáng) 是 _， 理 由 是 _。450常 壓 因 為 常 壓 下 SO 2的 轉(zhuǎn) 化 率 已 經(jīng) 很 高 ， 若 采 用 較 大 壓 強(qiáng) ， SO2的 轉(zhuǎn) 化 率提 高 很 少 ， 但 需 要 的 動 力 更 大 ， 對 設(shè) 備 的 要 求 更 高 1、 氨 的 合 成 反 應(yīng) ， 生 產(chǎn) 中 采 用 的 適宜 條 件 是 （ ） 。A、 低 溫 、 高 壓 、 適 當(dāng) 的 催 化 劑B、 高 溫 、 常 壓C、 盡 可 能 高 溫 、 高 壓D、 適 當(dāng) 的 溫 度 、 適 當(dāng) 的 高 壓 、 適 宜催 化 劑 D練 一 練 ：
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