高中化学第2章化学反应的方向限度与速率2.4化学反应条件的优化-工业合成氨课件4鲁科版选修

化学反应条件的优化

-----工业合成氨教学目标：研究如何应用化学反应速率和化学平衡原理分析合成氨的适宜条件研究应用化学反应原理分析化工生产条件的思路和方法，体验实际生产的选择与理论分析的差异;通过对合成氨适宜条件的分析，认识化学反应速率和化学平衡的调控在工业生产中的重要作用。教学重点、难点：应用化学反应速率和化学平衡原理选择合成氨的适宜条件反应条件对化学平衡的影响外因对化学反应速率的影响知识回顾N2+3H22NH3△H＜0

_____反应正反应为_____反应正反应为气体体积_____的反应反应特点分析：合成氨的反应特点可逆放热减小动动脑筋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提高氨的产率？一、合成氨反应的限度N2+3H22NH3△H＜0

二、合成氨反应的速率1、升高温度、增大压强增大反应物浓度、使用催化剂交流·研讨(P66)2、增大N2、H2浓度,将氨及时从混合气中分离出去3、使用催化剂可以使合成氨的速率提高上万亿倍三、合成氨的适宜条件1、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生产快使NH3生产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减小浓度合作讨论：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？工业合成氨的适宜压强是多少？2、降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动，升高温度化学速率快，那么生产中温度应选多少？3、催化剂对化学平衡的移动没有影响，合成氨工业中为什么还要使用呢？4.合成氨工业中氮气与氢气投料比？工业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1×107~1×108Pa1:2.8氨气

[归纳]工业上利用某可逆反应生产产品：

1、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；

2、选择合适的温度：该温度是催化剂活性最大

的温度；

3、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。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。例1、氨的合成反应，生产中采用的适宜条件是（）。A、低温、高压、适当的催化剂B、高温、常压C、尽可能高温、高压D、适当的温度、适当的高压、适宜催化剂D2.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D3．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，下列变化过程