电场能的性质教学课件

《电场能的性质》复习《电场能的性质》复习电场能的性质教学课件电场能的性质教学课件电势能:电荷在电场中所具有的与电荷的位置有关的势能电势:电荷在电场中所具有的电势能与电量的比值电势差:电场中两点间电势的差值等势面:电场中电势相同的点构成的面基本概念电势能:电荷在电场中所具有的与电荷的位置有关的势能电势:电荷主要内容1、电场力做功的特点：电场力做功与

无关，只取决于初、末位置的

和被移动电荷的

。电势差移动电荷的路径电量2、电场力功与电势能变化的关系：电场力做正功，电势能

，电场力做负功，电势能

，电场力做的功等于电势能

。

减少增加增量的负值主要内容1、电场力做功的特点：电场力做功与

电势差UAB与

及电荷

无关。它是由电场

决定的，与

有关，与零势点的选取

关。

3、电势差的影响因数：4、电势差与场强的关系：在匀强电场中，UAB=

5、电势的变化与电场线方向的关系：在电场中，沿电场线的方向电势

。

电场力做功WAB所带电量q本身的性质初、末位置无越来越低电势差UAB与6、几种常见电场的等势面点电荷的等势面两个等量异种电荷的等势面两个等量同种电荷的等势面6、几种常见电场的等势面点电荷的等势面两个等量异种电荷的等势匀强电场的等势面E匀强电场的等势面E7、等势面的特点A．同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力

；B．等势面一定跟电场线

，即跟电场强度的方向

；C．电场线总是从电势较

的等势面指向电势较

的等势面。D．在空间任意两等势面

。E．电场线越

的地方等势面越

，电场线越

的地方等势面越

。不做功垂直垂直高低不相交密密疏疏7、等势面的特点A．同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力1、电势能：EP=

2、电势：

3、电势差：

在匀强电场中，A、B两点的电势差为：UAB=

主要应用的公式为AB两点沿电场线方向的距离1、电势能：EP=2、电势：3、电势差：在匀强电场中，4、电场力的功普遍式：WAB=适用于匀强电场：WAB=从能量角度求解：WAB=由动能定理求解：

5、在电场中，若只有重力和电场力做功，则物体的

、

、

之和保持不变。W电动能重力势能电势能4、电场力的功普遍式：WAB=适用于匀强电场：WAB=从能注意事项

①电场力的功、电势能、电势、电势差都是

,但都有

之分。②电势能、电势都具有

，一般取

为零电势点或零电势能点。③利用④若以

或

的电势为零电势点，正电荷形成的电场中各点的电势为

的；负电荷形成的电场中各点的电势为

的。标量正负相对性大地正负号大地无限远正负计算电场力的功、电势能、电势、电势差时，公式中各物理量均将

一起代入。注意事项①电场力的功、电势能、电势、电势差都是类型一：由等势面、电场线判断电势、电场强度、电势差AC例1．如下图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称上的两点。下列说法正确的是（）A．M点电势一定高于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功类型一：由等势面、电场线判断电势、电场强度、电势差AC例1．例2．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为ΦA、ΦB、ΦC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有（）A.ΦA

＞ΦB＞ΦC

B.EC＞EB＞EAC.UAB＜UBC

D.UAB＝UBCABC例2．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电例3．如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，下列说法正确的是（）A．AD两点间电势差UAD与AA′

两点间电势差UAA′相等B．带正电的粒子从A点沿路径

A→D→D′移到D′点，电场力做正功C．带负电的粒子从A点沿路径

A→D→D′移到D′点，电势能减少D．带电粒子从A点分别沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′移到C′点电场力做功相同BD类型二：电场中的功能关系

例3．如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、例4．一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虑线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量的变化情况为（）A．动能能减少B．电势能增加C．动能和电势能之和减少D．重力势能和电势能之和增加CEab例4．一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虑线所示，电场方例5．如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧，上端与质量为m的小球连接，下端与放在水平桌面上的质量为M的绝缘物块相连，小球与弹簧绝缘，小球带正电，带电量为q，物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态，现突然加上一个竖直向上，大小为E的匀强电场，某时刻物块对水平面的压力为零，则从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中，小球电势能改变量的大小为（）

MmA、B、C、D、A例5．如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧，上端与质量类型三：匀强电场中的电场强度与电势差的关系例6．A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各的电势分别是ΦA=5V，ΦB=2V，ΦC=3V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在下列图中能正确表示该电场强度方向的是（）

BCAHFBCGAHFBCGAHFBCGAHFBCGEAEBECED类型三：匀强电场中的电场强度与电势差的关系例6．A、B、C是例7．匀强电场中有a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，∠a=30°，∠c=90°，如图所示。电场方向与三角形所在平面平行，已知a、b、c三点的电势分别为（）V、（）V和2V，则该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为多少伏（）

BA、B、04C、D、030°abc例7．匀强电场中有a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，类型四：动能定理在电场中的运用例8．如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接。整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，今有一质量为m、带电量为+q的小滑块（可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：①滑块通过B的速度大小②水平轨道上A、B两点之间的距离EROCBA类型四：动能定理在电场中的运用例8．如图所示，BC是半径为R化学反应条件的优----工业合成氨化学反应条件的优化学热力学化学动力学化学反应的方向化学反应的限度化学反应的速率合成氨反应能否自发进行？怎样能促使化学平衡向合成氨方向移动？怎样能提高合成氨反应速率？适宜的合成氨条件工艺流程化学工艺学高压对设备材质、加工制造的要求、温度的催化剂活性的影响等化学热力学化学动力学化学反应的方向化学反应的限度化学反应的速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温度越高,反应速率越大压强越大,反应速率越大正催化剂加快反应速率反应物浓度越大,反应速率越大升高温度,平衡向吸热方向移动增大压强,平衡向气态物质系数减小的方向移动催化剂对平衡无影响增大反应物浓度,平衡正向移动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【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下合成氨反应能否自发进行？298K下合成氨反应的平衡常数K为４.１×１０６（mol·L-1)-2书P65【交流·研讨】合成氨反应是一个可逆反应:N2(g)+3H2合成氨反应的特点：①可逆反应③正反应气态物质系数减小④正反应是放热反应②熵减小的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H

＝-92.2kJ/mol(1体积)(3体积)(2体积)

△S=-198.2J·K-1·mol-1合成氨反应的特点：①可逆反应③正反应气态物质系数减小④正反应一、合成氨反应的限度一、合成氨反应的限度【交流·研讨】

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．书P65【交流·研讨】请利用化学平衡移动的知识分析什么电场能的性质教学课件1:11:21:31:41:51:60.60.50.40.30.20.1NH3%N2:H21:11:21:31:___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。增大降低1：3___温度、___压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动，N2二、合成氨反应的速率二、合成氨反应的速率【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？可以采取哪些措施来提高反应速率？书P66【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：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1673、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：1.升高温度2.增大压强3.增大反应物浓度4.使用催化剂5.增大N2`H2浓度,将氨及时从混合气中分离出去使用催化剂可使合成氨反应的速率提高上万亿倍。1.升高温度5.增大N2`H2浓度,将氨及时从混合气中分离出合成氨的适宜条件的选择生成物氨的浓度反应物的浓度催化剂温度压强速率分析使NH3生产得快外界条件高压高温使用增大浓度减小浓度平衡分析使NH3生产得多高压低温无影响增大浓度减小浓度合成氨的适宜条件的选择生成物氨的浓度反应物的浓度催化剂温度压【交流·研讨】

研讨的内容研讨的问题

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，那么生产中是否温度越低越好？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？温度怎么选择？要不要用催化剂？【交流·研讨】研讨的内容研讨的问题1、既1、压强怎么选？

分析：①合成氨反应是气态物质系数减小的气体反应，增大压强既可以增大反应速率，又能使平衡正向移动，所以理论上压强越大越好。②但是压强越大，对设备的要求高、压缩H2和N2所需要的动力大，因此选择压强应符合实际科学技术。

综合以上两点:根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强。实际生产中压强一般选择在200～500大气压之间。1、压强怎么选？分析：综合以上两点:根据反应

2、温度怎么选择？

分析：①因为正反应方向是放热的反应，所以降低温度有利于平衡正向移动。

②可是温度越低，反应速率越小，达到平衡所需要的时间越长，因此温度也不宜太低。③催化剂要在一定温度下催化活性最大。

综合以上因素:实际生产中温度一般选择在700K左右（主要考虑催化剂的活性）。2、温度怎么选择？分析：②可是温度越低，反应速率越小，

3、用不用催化剂？

实际生产中选用铁为主体的多成分催化剂（铁触媒），它在700K时活性最高。

分析:

经济效益和社会效益要求化学反应速度要快，原料的利用率要高，单位时间的产量要高。3、用不用催化剂？实际生产中选用铁为主体的多成分

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。即N2和H2的物质的量比为1：2.8（阅读书本67页）4、浓度怎么定？N2和H2的比例怎么定？增大反外部条件工业合成氨的适宜条件压强温度催化剂浓度研讨的结果根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强

适宜温度

700K左右使用铁触媒作催化剂N2和H2的物质的量比为1：2.8的投料比,氨及时从混合气中分离出去外部条件工业合成氨的适宜条件压强温度催化剂浓度研讨的结果根据【总结】【总结】工业上利用某可逆反应生产产品：

一般要使用催化剂：这样可以大大加快化学反应速率，提高生产效率，也提高了经济效益；选择合适的温度：该温度是催化剂活性最大的温度；选择合适的压强：既要考虑化学反应速率和化学平衡，还要考虑动力、材料、设备等。

【小结·反思】工业上利用某可逆反应生产产品：【小结·反思】例题：能使合成氨反应进行程度增大的方法是（）A、升高温度B、降低压强C、使用催化剂D、及时分离出氨气 D例题：D1．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，下列变化过程不能使平衡向右移动的是（

）（A）不断将NH3分离出来（B）使用催化剂（C）采用700K左右的高温（D）采用2×107～5×107Pa的压强练一练：BC1．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，下列变化过程不能使2、合成氨所需的H2可由煤和水蒸气反应而制得，其中一步的反应为：CO(g)+H2O（g）

CO2(g)+H2(g)（正反应放热），下列措施中，能提高CO转化率的是（）A、增大压强B、降低温度C、增大水蒸气浓度D、增大CO浓度BC2、合成氨所需的H2可由煤和水蒸气反应而制得，其中一步的反应3、在合成氨反应中，入口气体体积比N2:H2:NH3

为6:18:1，出口气体体积比为9:27:8，则H2的转化率为________。25%

N2+3H22NH3起始6181变化X3X2X6-X:1+2X=9:8X=1.5H2转化率=×100%=25%1.5×3183、在合成氨反应中，入口气体体25%4、在合成氨时，可以提高H2转化率的措施是（）(A)延长反应时间(B)充入过量H2(C)充入过量N2(D)升高温度C4、在合成氨时，可以提高H2转化率的措施是（）C5、关于氨的合成工业的下列说法正确的是（）(A)从合成塔出来的气体，其中氨一般占15%，所以生产氨的工业的效率都很低(B)由于NH3易液化，N2、H2可循环使用，则总的说来氨的产率很高(C)合成氨工业的反应温度控制在500℃左右，目的是使平衡向正反应方向进行(D)合成氨工业采用20

MPa----50MPa，是因该条件下催化剂的活性最好B5、关于氨的合成工业的下列说法正确的是（6.下列反应达到平衡时，哪种条件下生成物的含量最高：X2(g)+2Y2(g)

X2Y4(g)

（正反应为放热反应）()A.高温高压B.低温低压C.高温低压D.高压低温D6.下列反应达到平衡时，哪种条件下生成物的含量最高：X2(g7.对于反应:2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)下列判断正确的是()A.2体积SO2和足量O2反应,必定生成2体积SO3B.其他条件不变,增大压强,平衡向右移动C.平衡时,SO2消耗速率必定等于O2的生成速率的两倍D.平衡时,SO2浓度必定等于O2浓度的两倍.BC7.对于反应:2SO2(g)+O2(g)8.在一定条件下,合成氨反应达到平衡后,混合气体中NH3的体积占25%,若反应前后条件保持不变,则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的之比是()ABCDA8.在一定条件下,合成氨反应达到平衡后,混合A已知2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)△H＜0其实验数据见表(1)应选用的温度是______。应采用的压强是______，理由是____________________________________________________________________________________________。450℃常压因为常压下SO2的转化率已经很高，若采用较大压强，SO2的转化率提高很少，但需要的动力更大，对设备的要求更高。已知2SO2(g)+O2(g)《电场能的性质》复习《电场能的性质》复习电场能的性质教学课件电场能的性质教学课件电势能:电荷在电场中所具有的与电荷的位置有关的势能电势:电荷在电场中所具有的电势能与电量的比值电势差:电场中两点间电势的差值等势面:电场中电势相同的点构成的面基本概念电势能:电荷在电场中所具有的与电荷的位置有关的势能电势:电荷主要内容1、电场力做功的特点：电场力做功与

无关，只取决于初、末位置的

和被移动电荷的

。电势差移动电荷的路径电量2、电场力功与电势能变化的关系：电场力做正功，电势能

，电场力做负功，电势能

，电场力做的功等于电势能

。

减少增加增量的负值主要内容1、电场力做功的特点：电场力做功与

电势差UAB与

及电荷

无关。它是由电场

决定的，与

有关，与零势点的选取

关。

3、电势差的影响因数：4、电势差与场强的关系：在匀强电场中，UAB=

5、电势的变化与电场线方向的关系：在电场中，沿电场线的方向电势

。

电场力做功WAB所带电量q本身的性质初、末位置无越来越低电势差UAB与6、几种常见电场的等势面点电荷的等势面两个等量异种电荷的等势面两个等量同种电荷的等势面6、几种常见电场的等势面点电荷的等势面两个等量异种电荷的等势匀强电场的等势面E匀强电场的等势面E7、等势面的特点A．同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力

；B．等势面一定跟电场线

，即跟电场强度的方向

；C．电场线总是从电势较

的等势面指向电势较

的等势面。D．在空间任意两等势面

。E．电场线越

的地方等势面越

，电场线越

的地方等势面越

。不做功垂直垂直高低不相交密密疏疏7、等势面的特点A．同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力1、电势能：EP=

2、电势：

3、电势差：

在匀强电场中，A、B两点的电势差为：UAB=

主要应用的公式为AB两点沿电场线方向的距离1、电势能：EP=2、电势：3、电势差：在匀强电场中，4、电场力的功普遍式：WAB=适用于匀强电场：WAB=从能量角度求解：WAB=由动能定理求解：

5、在电场中，若只有重力和电场力做功，则物体的

、

、

之和保持不变。W电动能重力势能电势能4、电场力的功普遍式：WAB=适用于匀强电场：WAB=从能注意事项

①电场力的功、电势能、电势、电势差都是

,但都有

之分。②电势能、电势都具有

，一般取

为零电势点或零电势能点。③利用④若以

或

的电势为零电势点，正电荷形成的电场中各点的电势为

的；负电荷形成的电场中各点的电势为

的。标量正负相对性大地正负号大地无限远正负计算电场力的功、电势能、电势、电势差时，公式中各物理量均将

一起代入。注意事项①电场力的功、电势能、电势、电势差都是类型一：由等势面、电场线判断电势、电场强度、电势差AC例1．如下图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称上的两点。下列说法正确的是（）A．M点电势一定高于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功类型一：由等势面、电场线判断电势、电场强度、电势差AC例1．例2．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为ΦA、ΦB、ΦC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有（）A.ΦA

＞ΦB＞ΦC

B.EC＞EB＞EAC.UAB＜UBC

D.UAB＝UBCABC例2．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电例3．如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，下列说法正确的是（）A．AD两点间电势差UAD与AA′

两点间电势差UAA′相等B．带正电的粒子从A点沿路径

A→D→D′移到D′点，电场力做正功C．带负电的粒子从A点沿路径

A→D→D′移到D′点，电势能减少D．带电粒子从A点分别沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′移到C′点电场力做功相同BD类型二：电场中的功能关系

例3．如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、例4．一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虑线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量的变化情况为（）A．动能能减少B．电势能增加C．动能和电势能之和减少D．重力势能和电势能之和增加CEab例4．一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虑线所示，电场方例5．如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧，上端与质量为m的小球连接，下端与放在水平桌面上的质量为M的绝缘物块相连，小球与弹簧绝缘，小球带正电，带电量为q，物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态，现突然加上一个竖直向上，大小为E的匀强电场，某时刻物块对水平面的压力为零，则从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中，小球电势能改变量的大小为（）

MmA、B、C、D、A例5．如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧，上端与质量类型三：匀强电场中的电场强度与电势差的关系例6．A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各的电势分别是ΦA=5V，ΦB=2V，ΦC=3V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在下列图中能正确表示该电场强度方向的是（）

BCAHFBCGAHFBCGAHFBCGAHFBCGEAEBECED类型三：匀强电场中的电场强度与电势差的关系例6．A、B、C是例7．匀强电场中有a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，∠a=30°，∠c=90°，如图所示。电场方向与三角形所在平面平行，已知a、b、c三点的电势分别为（）V、（）V和2V，则该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为多少伏（）

BA、B、04C、D、030°abc例7．匀强电场中有a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，类型四：动能定理在电场中的运用例8．如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接。整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，今有一质量为m、带电量为+q的小滑块（可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：①滑块通过B的速度大小②水平轨道上A、B两点之间的距离EROCBA类型四：动能定理在电场中的运用例8．如图所示，BC是半径为R化学反应条件的优----工业合成氨化学反应条件的优化学热力学化学动力学化学反应的方向化学反应的限度化学反应的速率合成氨反应能否自发进行？怎样能促使化学平衡向合成氨方向移动？怎样能提高合成氨反应速率？适宜的合成氨条件工艺流程化学工艺学高压对设备材质、加工制造的要求、温度的催化剂活性的影响等化学热力学化学动力学化学反应的方向化学反应的限度化学反应的速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温度越高,反应速率越大压强越大,反应速率越大正催化剂加快反应速率反应物浓度越大,反应速率越大升高温度,平衡向吸热方向移动增大压强,平衡向气态物质系数减小的方向移动催化剂对平衡无影响增大反应物浓度,平衡正向移动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【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下合成氨反应能否自发进行？298K下合成氨反应的平衡常数K为４.１×１０６（mol·L-1)-2书P65【交流·研讨】合成氨反应是一个可逆反应:N2(g)+3H2合成氨反应的特点：①可逆反应③正反应气态物质系数减小④正反应是放热反应②熵减小的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H

＝-92.2kJ/mol(1体积)(3体积)(2体积)

△S=-198.2J·K-1·mol-1合成氨反应的特点：①可逆反应③正反应气态物质系数减小④正反应一、合成氨反应的限度一、合成氨反应的限度【交流·研讨】

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．书P65【交流·研讨】请利用化学平衡移动的知识分析什么电场能的性质教学课件1:11:21:31:41:51:60.60.50.40.30.20.1NH3%N2:H21:11:21:31:___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。增大降低1：3___温度、___压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动，N2二、合成氨反应的速率二、合成氨反应的速率【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？可以采取哪些措施来提高反应速率？书P66【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：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1673、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：1.升高温度2.增大压强3.增大反应物浓度4.使用催化剂5.增大N2`H2浓度,将氨及时从混合气中分离出去使用催化剂可使合成氨反应的速率提高上万亿倍。1.升高温度5.增大N2`H2浓度,将氨及时从混合气中分离出合成氨的适宜条件的选择生成物氨的浓度反应物的浓度催化剂温度压强速率分析使NH3生产得快外界条件高压高温使用增大浓度减小浓度平衡分析使NH3生产得多高压低温无影响增大浓度减小浓度合成氨的适宜条件的选择生成物氨的浓度反应物的浓度催化剂温度压【交流·研讨】

研讨的内容研讨的问题

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，那么生产中是否温度越低越好？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？温度怎么选择？要不要用催化剂？【交流·研讨】研讨的内容研讨的问题1、既1、压强怎么选？

分析：①合成氨反应是气态物质系数减小的气体反应，增大压强既可以增大反应速率，又能使平衡正向移动，所以理论上压强越大越好。②但是压强越大，对设备的要求高、压缩H2和N2所需要的动力大，因此选择压强应符合实际科学技术。

综合以上两点:根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强。实际生产中压强一般选择在200～500大气压之间。1、压强怎么选？分析：综合以上两点:根据反应

2、温度怎么选择？

分析：①因为正反应方向是放热的反应，所以降低温度有利于平衡正向移动。

②可是温度越低，反应速率越小，达到平衡所需要的时间越长，因此温度也不宜太低。③催化剂要在一定温度下催化活性最大。

综合以上因素:实际生产中温度一般选择在700K左右（主要考虑催化剂的活性）。2、温度怎么选择？分析：②可是温度越低，反应速率越小，

3、用不用催化剂？

实际生产中选用铁为主体的多成分催化剂（铁触媒），它在700K时活性最高。

分析:

经济效益和社会效益要求化学反应速度要快，原料的利用率要高，单位时间的产量要高。3、用不用催化剂？实际生产中选用铁为主体的多成分

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。即N2和H2的物质的量比为1：2.8（阅读书本67页）4、浓度怎么定？N2和H2的比例怎么定？增大反外部条件工业合成氨的适宜条件压强温度催化剂浓度研讨的结果根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强

适宜温度

700K左右使用铁触媒作催化剂N2和H2的物质的量比为1：2.8的投料比,氨及时从混合气中分离出去外部条件工业合成氨的适宜条件压强温度催化剂浓度研讨的结果根据【总结】【总结】工业上利用某可逆反应生产产品：

一般要使用催化剂：这样可以大大加快化学反应速率，提高生产效率，也提高了经济效益；选择合适的温度：该温度是催化剂活性最大的温度；选择合适的压强：既要考虑化学反应速率和化学平衡，还要考虑动力、材料、设备等。

【小结·反思】工业上利用某可逆反应生产产品：【小结·反思】例题：能使合成氨反应进行程度增大的方法是（）A、升高温度B、降低压强C、使用催化剂D、及时分离出氨气 D例题：D1．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，下列变化过程不能使平衡向右移动的是（

）（A）不断将NH3分离出来（B）使用催化剂（C）采用700K左右的高温（D）采用2×107～5×1