鲁科版高中华学化学反应原理（选修）《化学反应条件的优化-工业合成氨》

（鲁科版）化学反应原理（选修）第二章化学反应的方向、限度与速率化学反应条件的优化——工业合成氨第四节精选ppt化工生产过程中反应条件的优化反应条件优化的目的：降低生产成本，提高经济效益化学反应限度化学反应速率生产效益生产效率生产设备等投资成本经济效益精选ppt分析：合成氨的反应特点合成氨反应是一个可逆反应：N2+3H22NH3。已知298K时：△H=-92.2KJ·mol-1

△S=-198.2J·K-1·mol-1_____反应正反应为_____

反应正反应为气体体积_____的反应反应特点可逆放热减小一、合成氨反应的限度(课本P65)交流·研讨精选ppt1.请根据正反应的焓变和熵变分析在298K下合成氨反应能否自发进行？反应能自发进行合成氨反应是一个可逆反应：N2+3H22NH3。已知298K时：△H=-92.2KJ·mol-1

△S=-198.2J·K-1·mol-1(课本P65)交流·研讨△H-T△S=-92.2KJ·mol-1-298K×(-198.2J·K-1·mol-1)×10-3KJ·J-1=-33.1KJ·mol-1＜0精选ppt2.请同学们根据合成氨反应的特点，利用影响化学平衡移动的因素，分析什么条件有利于氨的合成？

温、

压有利于化学平衡正向移动，N2、H2浓度比为

有利于化学平衡正向移动。高低1：3合成氨反应是一个可逆反应：N2+3H22NH3。已知298K时：△H=-92.2KJ·mol-1

△S=-198.2J·K-1·mol-1(课本P65)交流·研讨从反应限度的角度分析：合成氨的反应条件精选ppt精选ppt1、结合影响反应速率的因素，你认为通过控制什哪些反应条件来提高合成氨反应的速率？(1)温度：升高温度(2)压强：增大压强(3)浓度：增大反应物浓度(4)催化剂：使用催化剂二、合成氨反应的速率(课本P66)交流·研讨精选ppt2、实验表明，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？增大N2、H2浓度,将氨及时从混合气中分离出去二、合成氨反应的速率(课本P66)交流·研讨精选ppt3、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Ea/KJ·mol-1K(催)/K(无)无催化剂3353.4×1012(700k)使用Fe催化剂167

使用催化剂可使合成氨反应的速率提高上万亿倍。精选ppt1、根据合成氨反应的特点，应分别采取什么措施提高反应的平衡转化率和反应速率？请填写下表生成氨的浓度反应物的浓度催化剂温度压强速率分析平衡分析使NH3生成的快使NH3生成的多外界条件高压高压低温高温使用无影响增大浓度增大浓度减小浓度三、合成氨的适宜条件减小浓度精选ppt讨论：2、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？1、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、在合成氨工业中要使用催化剂，既然催化剂对化学平衡的移动没有影响，为什么还要使用呢？精选ppt2、请你尝试为合成氨选择适宜条件合成氨适宜条件催化剂_________温度__________________________根据设备动力选择压强________________N2、H2投料比______及时分离________铁700K左右(催化剂的活性温度)1×107~1×108Pa1:2.8氨气阅读课本P67-68精选ppt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，对设备的要求更高精选