重点高中化学《化学反应条件的优化－工业合成氨》必威体育精装版优质课导学案.docVIP

文登天福山中学高二化学备课组学案 新授 第二章 第四节 化学反应条件的优化－工业合成氨 导学案 【学习目标】 1. 明白工业生产条件选择的依据和原理 2. 知道合成氨原理，逐步学会用化学平衡和化学反应速率的有关知识选择合成氨的条件。 【重点、难点】工业合成氨条件的选择过程 【自主学习】 （一）合成氨的工业生产： 1. 反应特点：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ________反应，正向△H______0，正向△n（g）______0 2. 反应的自发性和限度 【算一算】已知在298K时，合成氨反应的△H＝－92.2kJ·mol－1，△S＝－198.2J·K－1·mol－1 计算该反应在298K时能否自发进行 （二）选取合适的反应条件的依据 1. 从可逆性、反应前后气体的体积变化、焓变三个角度分析化学反应的特点。 2. 据反应特点具体分析外界条件对速率和平衡的影响，从速率和平衡的角度进行综合分析，再充分考虑实际情况，选出适宜的外界条件。 浓度： 温度： 压强： 催化剂： 3. 各种外界条件对速率和平衡的具体影响： （1）压强：温度一定时，增大混合气体的压强对合成氨的速率和平衡都有利，但压强越大需要的动力越大，对材料和设备的制造要求越高，一般采用2×107~5×107Pa （2）温度：从平衡的角度考虑，合成氨低温有利，但是温度过低反应速率很慢，需要很长时间才能达到平衡，很不经济，所以实际生产中，采用700K左右的适宜温度（在此温度时催化剂的活性最大）。 （3）催化剂：为了加快反应速率，采用以铁为主的铁催化剂。 （4）浓度：不断的补充氢气和氮气，及时的分离出氨气。 4. 合成氨的适宜条件：500℃、铁触媒、2×107~5×107Pa；原料气循环操作过程；N2与H2浓度比约为1∶2.8 【总结】： 1、合成氨反应有何特点？ 2、工业合成氨的适宜条件有哪些？ 【自我检测】 1、有平衡体系CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g），△H＜0。为了增加甲醇的日产量，从理论上来讲应该采取的正确措施是（ ） A. 高温、高压 B. 适宜的温度、高压、催化剂 C. 低温、高压 D. 高温、高压、催化剂 2、 合成氨工业中，常加热至500℃左右,下列有关叙述正确的是（ ） A. 为加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间 B. 加快v正，减小v逆 C. 使平衡向合成氨的方向移动 D. 提高原料转化率 3、一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X（气）+ 2Y（气） 2Z（气）一定达到化学平衡状态的是（ ）①X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2 ② X、Y、Z的浓度不再发生变化 ③ 容器中的压强不再发生变化 ④ 单位时间内生成n molZ，同时生成2n molY A．①② B．①④　　C．②③ D．③④ 4、在2A＋B 3C＋4D反应中，表示该反应速率最快的是（　　） A、v（A）＝0.5 mol·Ｌ－1·ｓ－1 B、v（B）＝0.3 mol·Ｌ－1·ｓ－1 C、v（C）＝0.8 mol·Ｌ－1·ｓ－1 D、v（D）＝1 mol·Ｌ－1·ｓ－1 5、在反应2SO2+18O2?? 2SO3中，其中氧气用18O标记上，其中含有18O的物质有??（ ） A、SO2 ????B、SO2、??O2?、?SO3???? C、O2?、?SO3?? D、SO2?、?SO3 【当堂训练】 1、可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（ ） A、v正（N2）＝v正（H2） B、v正（N2）＝v逆（NH3） C、2v正（H2）＝3v逆（NH3） D、v正（N2）＝3v逆（H2） 2、对化学反应限度的叙述，错误的是 （ ） A．任何可逆反应都有一定的限度 B．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等 C．化学反应的限度与时间的长短无关 D．化学反应的限度是不可改变的 3、对于在密闭容器中、一定条件下进行的可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，能说明反应已达到平衡状态的是（ ）A．各物质体积分数相等 B．c(NH3)保持不变 C．各物质浓度相等 D．c(NH3)∶c(N2)∶c(H2)=2∶1∶3 4、保持相同温度时，可逆反应2A(g)+B(s) 2C(g) 在1×105Pa达到平衡时和在1x106Pa达到平衡时，其逆反应速率（ ） A．前者大于后者 B．前者小于后者 C．前者等于后者 D．不能肯定 5、在