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第二章化学反应速率与平衡第四节化学反应的调控德国化学家哈伯向合成氨发起冲击。1908年7月，他在实验室用氮气和氢气在600℃、20MPa下得到了氨，但是产率只有2%。哈伯合成氨所用装置冷却室反应器出水口干燥室液态NH3出口进水口未反应气体通过循环泵返回压缩N2和H2进口科学实话合成氨的反应历程N2＋3H22NH3科学实话科学实话

工业合成氨的原理是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,从速率角度分析,反应需要在较高(填“较高”或“较低”)温度下进行,而从提高反应物转化率的角度分析,反应需要在低温、高压(从压强和温度方面回答)条件下进行,原因是合成氨的反应为正反应为气体体积减小的放热反应。

影响因素:(1)增大合成氨反应速率的措施:升高温度、增大压强、增大反应物浓度、使用催化剂等。(2)提高平衡混合气体中氨的含量措施:降低温度、增大压强、增大反应物浓度等。实现工业生产：综合考虑成本要低！①压强从化学反应速率与化学平衡考虑，都是压强越大越好。

综合成本与设备耐压：

10MPa~30MPa寻找工业合成氨的适宜条件②催化剂增大化学反应速率，不改变平衡混合物的组成。

现在常用铁，其活性最好的温度为500℃左右。

③温度低温可以提高平衡混合物中氨的含量，但低温会减小化学反应速率。综合考虑，特别是考虑催化剂的活性，一般400~500℃选择化工生产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，从而降低生产成本如设备承受高温、高压能力等注意催化剂的活性对温度的限制合成氨常用的生产条件：使用催化剂温度：400~500℃压强:10MPa~30MPa将氨及时分离出来，原料气循环使用合成氨工业流程化学平衡反应速率影响因素调控反应最佳效果2.分析调控方法反应化工生产中调控反应的一般思路1.选取恰当的反应3.探索最佳工艺

哈伯：锇（剧毒）作催化剂、17.5MPa~20.0MPa、500~600℃、氨含量6%

博施：铁作催化剂、开发了适合高温、高压下的合成设备、设计了获得大量廉价原料气的方法(1)自发反应在一定条件下

就能自发进行的反应称为自发反应。(2)熵和熵变的含义①熵的含义熵是衡量一个体系

的物理量。用符号

表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)S(l)S(s)。②熵变的含义熵变是反应前后体系，用表示，化学反应的ΔS越大，越有利于反应。无需外界帮助混乱度S>>熵的变化ΔS自发进行二、化学反应方向的判断(3)判断化学反应方向的判据ΔG＝ΔH－TΔSΔG<0时，反应

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