2.4+化学反应的调控（课件）高二化学（人教版2019选择性必修1）.pptxVIP

合成氨发展历程及重要节点20世纪以前生物固氮H+，e-ADP固氮酶NH3ATP1898年1909年德国A.弗兰克等人发现氮能与碳化钙固定而生成氰氨化钙，进一步与过热水蒸气反应即可获得氨德国化学家Haber用锇催化剂将氮气与氢气在17.5～20MPa和500～600℃下直接合成1912年1985年1990年Furuya和Yoshiba考察了26种无机催化剂在气体扩散电极上NRR产氨的性能2007年GerhardErtl对人工固氮技术的原理提供了详细的解释Haber-Bosch法铁基催化剂N2+H2NH3Pickett和Talarmin在N2饱和的四氢呋喃溶液中用汞阴极于-2.6V下恒电势电解，首次利用电化学方法还原氮气

粮价会上涨

科学家简介1898年，英国物理学家与化学家克鲁克斯，率先发出为了使子孙后代免于饥饿“向空气要氮肥”的号召。先天下之忧而忧工业合成氨攻坚之路充满荆棘1900年，法国化学家勒夏特列用N2和H2在高压下实验，发生了爆炸。他没有调查事故发生的原因，而是觉得这个实验有危险，于是放弃了这项研究工作，后来查明是他所用混合气体中含有O2，H2和O2发生了爆炸的反应。稍后，德国化学家能斯特通过理论计算，认为合成氨是不能进行的。因此人工合成氨的研究又惨遭厄运。后来才发现，他在计算时误用一个热力学数据，以致得到错误的结论。哈伯获得突破哈伯知难而进，对合成氨进行全面系统的研究和实验，终于在1908年7月在实验室用N2和H2在600℃、200个大气压下合成氨，产率仅有2%，却也是一项重大突破。

化学反应的调控合成氨百年的发展史

学习目标反应进行的方向化学反应的速率化学平衡(限度)通过合成氨学习，认识到把一个化学反应投入生产，针对化学反应需要考虑：生产的效率问题产率问题生产的可行性问题

1898年，英国物理学家与化学家克鲁克斯，率先发出为了使子孙后代免于饥饿“向空气要氮肥”的号召。想想固氮的反应？问题解决氧化法：还原法：常温：K=3.8×10－31常温：K=5.0×108从化学平衡的视角看，合成氨可行！

合成氨不容易，难在哪里？合成氨很难吗？合成氨的反应看起来十分简单!18世纪末，有人试图在常温常压下合成氨，也有人在常温加压下进行实验。如果是你，你会怎样分析？问题探究都失败了

问题探究寻找合成氨的适宜条件如果你是20世纪初的工程师，你如何为工厂设计合成氨的生产条件？可从哪些角度来分析？化学平衡化学反应速率

问题探究寻找合成氨的适宜条件化学平衡ΔH＝－92.4kJ/mol合成氨反应有什么特点？如何通过选择反应条件提高平衡混合物中氨的含量？

1.1化学平衡移动原理合成氨条件选择1对合成氨反应的影响影响因素提高平衡混合物中氨的含量ΔH＝－92.4kJ/mol浓度n(N2)∶n(H2)＝1∶3及时移走生成的氨温度

交流讨论ΔH＝－92.4kJ/mol寻找合成氨的适宜条件化学平衡温度理论分析：低温可提高平衡混合物中氨的含量实验结果：

不同条件下，合成氨反应达到化学平衡时反应混合物中氨的含量(体积分数)温度/℃氨的含量/%0.1MPa10MPa20MPa30MPa60MPa100MPa20015.381.586.489.995.498.83002.2052.064.271.084.292.64000.4025.138.247.065.279.85000.1010.619.126.442.257.56000.054.509.1013.823.131.4资料在线压强一定，随着温度升高，氨的含量逐渐降低

交流讨论ΔH＝－92.4kJ/mol寻找合成氨的适宜条件化学平衡温度n(N2)∶n(H2)＝1∶310Mpa理论分析：低温可提高平衡混合物中氨的含量实验结果：控制变量法平衡时氨的体积分数随温度的变化示意图

1.1化学平衡移动原理合成氨条件选择1对合成氨反应的影响影响因素提高平衡混合物中氨的含量ΔH＝－92.4kJ/mol浓度n(N2)∶n(H2)＝1∶3及时移走生成的氨温度降低压强

交流讨论ΔH＝－92.4kJ/mol寻找合成氨的适宜条件化学平衡压强理论分析：压强越大越有利于提高平衡混合物中氨的含量实验结果：

不同条件下，合成氨反应达到化学平衡时反应混合物中氨的含量(体积分数)温度/℃氨的含量/%0.1MPa10MPa20MPa30MPa60MPa100MPa20015.381.586.489.995.498.83002.2052.064.271.084.292.64000.4025.138.247.065.279.85000.1010.619.126.442.257.56000.054.509.1013.