《化工生产能否做到又快又多》 全省一等奖

化工生产

能否做到又快又多含氟牙膏和防止龋齿中的化学平衡Ca5(PO4)3OH(固)5Ca2++3PO43-+OH-

脱矿矿化羟基磷矿石Ca5(PO4)3OH+F-Ca5(PO4)3F+OH-

氟磷灰石有较强抗酸性生活中的化学平衡人体血液中的化学平衡H2CO3H++HCO3-

正常人体血液的pH为7.4±0.05有酸性物质进入血液，平衡向生成H2CO3的方向移动有碱性物质进入血液，平衡向生成HCO3-的方向移动H2CO3CO2+H2O过多的H2CO3由肺部加深呼吸排出CO2，减少的HCO3-

由肾脏调节补充，保持pH值稳定过多的HCO3-

由肾脏调节吸收，同时肺部呼吸变浅减少CO2的排出，保持血液pH值稳定。生活中的化学平衡酒精测定仪中的化学平衡橙红色K2Cr2O7+3C2H5OH+4H2SO4Cr2(SO4)3+3CH3CHO+7H2O

K2SO4+K2Cr2O7+H2O2K2CrO4+H2SO4

绿色橙红色黄色小结：影响化学平衡移动的因素化学平衡的移动1、概念：可逆反应中，由于条件的改变，引起反应速率变化，从而导致旧的化学平衡的破坏、新的化学平衡的建立的过程叫化学平衡的移动。旧化学平衡平衡破坏条件改变新化学平衡一定时间后V（正）=

V（逆）组分含量保持恒定V（正）=V（逆）V（正）=

V（逆）组分含量发生变化组分含量保持新恒定浓度引起平衡移动的相关图象①增大反应物浓度0Vtt1V(正)V(逆)V'

(正)V'

(逆)②减小生成物浓度0Vtt1V(正)V(逆)V'

(正)V'

(逆)V(逆)③增大生成物浓度0Vtt1V(正)V'(逆)V'(正)④减小反应物浓度0Vtt1V'(逆)V'(正)V(正)V(逆)压强引起平衡移动的相关图象⑴当m+n＞p+q时：Vt0V(正)V(逆)V(正)V(逆)Vt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)①增大压强②减小压强⑵当m+n＜p+q时：Vt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)③增大压强④减小压强Vt0V(正)V(逆)V(正)V(逆)思考：对于反应前后气体总体积不变的可逆反应达到平衡后，只改变压强，对化学平衡有无影响？推论：对于反应前后气体总体积不变的可逆反应达到平衡后，只改变压强，对化学平衡无影响。⑴当Q>0

时：对于反应mA+nBpC+qD+QVt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)温度引起平衡移动的相关图象①升高温度②降低温度Vt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)⑵当Q＜0

时：Vt0V(正)V(逆)V(正)V(逆)③升高温度④降低温度Vt0V(正)V(逆)V(正)V(逆)思考：结合催化剂对化学反应速率的影响，你认为催化剂对化学平衡有无影响？催化剂对化学平衡的影响催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，因此对平衡无影响。勒夏特列原理

——

化学平衡移动原理

如果改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、压强、温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。[典型例析]：C%t0T2P2T1P2T1P1

例题1.

对于mA(g)+nB(g)pC(g)+Q有如图所示的变化，则：

①p1与p2

的关系是

；

②m+n与p的关系是

；

③T1

与T2的关系是

；④Q与0的关系是

。P2>P1T2<T1m+n>p0<Q

例题2.

在某一容积一定的密闭容器中，可逆反应：

A（g）

+B（g）

xC（g）

+Q

符合下列图象（I）所表示的关系。由此推断对图象（II）的正确说法是（）。A.P3>P4,Y轴表示A

的转化率B.P3>P4,Y轴表示B的百分含量C.P3>P4,Y轴表示混合气体密度D.P3>P4,Y轴表示混合气体平均分子量C%t0T2P2T1P2T1P1C%T0p3p4AD

合成氨条件的选择一、合成氨的适宜条件的选择

选择适宜条件的依据、思路和方法：

合成氨的反应原理(方程式）：

N2+3H22NH3(放热反应)

这是一个气体总体积缩小的、放热的可逆反应。

请思考这个反应的特点？

工业上合成氨，主要要考虑哪些因素？

根据化学反应速率的有关知识，思考：————————，——————，————————

，都可以使合成氨的化学反应速率增大。

增大压强升高温度使用催化剂

经济效益和社会效益：速度要快，原料的利用率要高，单位时间的产量要高。另外还要考虑生产中的消耗能源，原料，设备条件等因素。

根据化学平衡的知识请思考：要增大平衡体系中氨的含量、增大原料的转化率可以采用哪些方法？

增大压强，降低温度，减小生成物的浓度都可以提高原料的转化率。

下面请综合以上两方面的因素，并结合实际情况讨论实际生产中对压强、温度、浓度等条件的选择。N2+3H22NH31、压强怎么选？分析：①合成氨反应是体积缩小的气体反应，增大压强既可以增大反应速率，又能提高平衡混合物中氨的含量，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，因此压强也不宜过高。

综合以上两点，实际生产中压强一般选择在20MPa---50MPa之间。

2、温度怎么选择？

①因为正反应方向是放热的反应，所以降低温度有利于提高平衡混合物中氨的含量。

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。N2+3H22NH3(放热反应)

3、用不用催化剂？

使用催化剂能否提高合成氨的转化率？使用催化剂对反应速率有何影响？

实际生产中选用铁为主体的多成分催化剂（铁触媒），它在500℃时活性较高。

催化剂要在一定温度下效果最好。

4、浓度怎么定？

H2和N2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。因此可以用保持一定的氮、氢浓度，减少氨气的浓度的方法，提高合成氨的效率和产量。

实际生产中的处理方法：及时将气态氨冷却液化而分离出去；及时补充氮气和氢气，使其保持一定的浓度。

例：在合成氨工业中，为增加氨气的日产量，在实现此目的的过程中与平衡移动无关的是

（A）不断将氨分离出来（B）使用催化剂（C）采用500℃的高温（D）采用20-50MPa的压强

合成氨工业简介：1、合成氨工业的流程原料气的制取—净化—压缩—合成—分离

—液氨

N2H2原料气的制取N2：液化空气，蒸发分离出氮气H2：用水和燃料在高温下制取。如：C+H2O（g）CO