工业合成氨反应条件优化研究.pdfVIP

第四节化学反应条件的优化

-工业合成氨

[教学目标]

1、研究如何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.

2、研究应用化学原理选择化工生产条件的思想和方法.

[教学过程]

分析:合成氨的反应特点

N2+3H22NH3正反应为放热反应正反应为气体体积减小的反应

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能自发进行

一、自主获取信息

(一)合成氨的反应限度

请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生

成。

交流·研讨参阅66页

合成氨反应是一个可逆反应：N(g)+3H(g)2NH(g)。

223

-1一1一1

已知298K时：△H一92．2kJ·mol△S=一198．2J·K·mol

1.请你根据正反应的焓变和熵变分析298K下合成氨反应能否自发进行。

2.请你利用化学平衡移动的知识分析什么条件有利于氨的合成。

[结论]

高温,低压有利于化学平衡正向移动,N,H浓度比为1:3有利于化学平衡正向移动.

22

(二)合成氨反应的速率阅读67页交流研讨

一1

条件Ea／kJ·molk(催)/k(无)

无催化剂3353.4×1012(700K)

使用铁催化剂167

[交流·研讨]

1、结合影响反应速率的因素,思考什么条件能使氨生成的快

答：升高温度增大压强增大反应物浓度使用催化剂

Section4Optimizationofchemical

reactionconditions

Industrialsynthetic

ammonia

[Teaching

Objective]

1.Studyhowtoapplytheprincipofchemicalreactionrateandchemicalequilibriumto

selectsuitableconditionsforammoniasynthesis.2.Studytheideasandmethodsofapplying

chemicalprinciptoselectchemicalproductionconditions.

[Teaching

process]

Analysis:Reactioncharacteristics

ofammoniasynthesis

TheforwardreactionofN+3H2NHisanexothermicreaction.Theforwardreactionisa

223

reactioninwhichthegas