2024-2025年高二化学人教版选择性必修 学案与课时练习（带答案）第2章 第4节 化学反应的调控.docx

化学反应的调控

学习目标：

了解合成氨反应在工业上的重要应用；

了解如何让化学向着生活生产需要的方向进行，学会控制化学反应。

学习重点：

学会合理控制合成氨反应的条件，提高产量。

学习过程：

情境一：请写出由氮气生成氨气反应的化学方程式。

情境二：根据熵变和焓变，判断合成氨反应的自发性情况。

情境三：根据平衡移动原理，分析如何提高合成氨反应产量？

对合成氨反

应的影响

影响因素

浓度

温度

压强

催化剂

增大反应速率

提高混合气体中NH3的百分含量

下图是在相同浓度时开始反应，但温度和气体压强不同，指出曲线1和曲线2可能的温度的高低和压强的大小。y

(1)图中y轴可表示

(2)P1p2(填大小）P1

(3请结合课本第45页表2-2分析P2

合成氨反应最合适的条件。0T

情境四：请根据课本第47页图2-13，回答下列问题：

从左边进入热交换器气体的温度为T1，右边出来的气体温度T2，从铁触媒室出来的气体温度T3，T1、T2、T3大小关系如何？这样设计有什么意义？

通过冷却分离后得到液态氨，请利用平衡移动原理来解释，这样做的目的是什么？

通过冷却分离后得到液态氨的同时，还有什么气体，如何处理？

小结：合成氨调控化学反应，要注意哪些问题？

例题1.工业合成氨反应是一个放热反应，下列措施中能加快反应速率又能提高产率的是（）

升高温度B.分离出NH3

增大压强D.使用催化剂

例题2.工业制硫酸的第二步反应是：2SO2+O22SO3ΔH0，请写出两种能提高SO2转化率的措施。

课堂练习：

1.工业合成氨采用循环操作，主要目的是（）

A.增大化学反应速率B.提高混合气体中NH3的百分含量

C.提高原料利用率D.减少大气污染

2.工业合成氨中控制的反应条件是（）

A.温度高反应速率快，600℃比400℃好B.压强越大越好

C.催化剂活性越大越好D.原料气中氢气比例越大越好

课堂检测：

1.合成氨反应N2+3H22NH3,下列事实不能用平衡移动原理来解释的是（）

A.合成氨采用500℃高温B.及时分离出NH3

C.使用铁触媒作催化剂D.采用450MPa压强

2.在一定温度下反应2SO2+O22SO3ΔH0，欲提高SO2的转化率可采取的措施是；反应在2L容器中进行，开始投入300molSO2和160molO2,X经10分钟达到化学平衡，此时气体共有340mol。O2的反应速率为、SO2的转化率为，此反应平衡常数为

3.根据合成氨反应：N2+3H22NH3,回答下列问题：

(1)图1中虚线部分是通过改变化学反应中的条件，请解释原因______．

(2)当反应达到平衡位置时不断改变条件（不改变N2、H2和NH3的量），图2表示反应速率随时间的关系，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的时间段是______（用含t符号表示）

(3)在一定温度下，若将4?mol?H2和2mol?N2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为30%，则该反应的平衡常数为______(保留3位小数)，此时NH3的百分含量为。

参考答案

高温高压

高温高压

催化剂

情境一：N2+3H22NH3

情境二：根据ΔG=ΔH—TΔS，这里ΔH0,ΔS0,

负数—正数*负数，当温度T较低时ΔG0,反应自发

情境三：增大、升高、增大、有催化剂

适当增大一种反应物浓度、低温、加压、与催化剂无关

y轴表示NH3百分含量或反应物转化率

合成氨合适条件：适当高温加快反应速率，提高单位时间产量；适当增大压强提高反应物转化率；使用活性较高的催化剂，加快反应速率。

情境四：

T3T2T1(2)分离出产物或冷却可使放热反应正向移动，提高反应的转化率

(3)分离出NH3后，有未反应的N2、H2，将它们再次送入