人教版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 第二章 第四节 化学反应的调控.ppt

(2)温度①原理分析:有利于提高原料的平衡转化率。?②选用条件:目前,在实际生产中一般采用的温度为℃。?③不采用低温的理由:____________________________________________。?合成氨反应一般选择400~500℃进行的又一重要原因为。?低温400~500温度降低会使化学反应速率减小,达到平衡所需时间变长,这在工业生产中是很不经济的铁触媒在500℃左右时的活性最大(3)催化剂①原理分析:即使在高温、高压下,N2和H2的化合反应仍然进行得十分。?②选用条件:通常采用加入以的多成分催化剂,又称。?③选择催化剂的理由:____________________________________________。?另外,为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”,原料气必须经过。?缓慢铁为主体铁触媒改变反应历程,降低反应的活化能,使反应物在较低温度时能较快地发生反应净化(4)浓度①原理分析:在500℃和30MPa时,合成氨平衡混合物中NH3的体积分数也只有26.4%,即平衡时N2和H2的转化率仍。?②采取的措施:采取的方法,使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去;应将NH3分离后的原料气,并及时,使反应物保持一定的浓度。?③采取该措施的理由:分离出NH3以促使平衡向移动,此外,原料气的循环使用并及时补充原料气,既提高了原料的,又提高了反应,有利于合成氨反应。?不够高迅速冷却循环使用补充N2和H2生成NH3的方向利用率速率2.工业合成氨的适宜条件外部条件工业合成氨的适宜条件压强MPa?温度℃?催化剂使用作催化剂?浓度液化氨并及时分离,补充原料气并循环利用10MPa~30400~500铁触媒教材阅读想一想自学教材“根据平衡移动原理”等连续两段。思考:合成氨采用低温时可提高转化率,但为何在实际生产中一般采用的温度为400~500℃?提示温度太低,反应速率太小,达到平衡所需的时间变长,不经济。另外,合成氨所需的催化剂铁触媒在500℃左右时的活性最大。易错辨析判一判(1)在合成氨的实际生产中,温度越低,压强越大越好。()(2)使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,可提高原料的利用率。()×提示温度太低,反应速率太小,达到平衡所需的时间变长,工业生产是不经济的;增大压强可加快反应速率,并且有利于平衡正向移动,但压强越大,对材料的强度和设备的制造要求就越高,需要的动力也越大,将会大大增加生产投资,并可能降低经济效益。√(3)在工业生产条件优化时,只考虑经济性就行,不用考虑环保。()(4)合成氨反应选择在400~500℃进行的一个重要原因是催化剂在500℃左右时的活性最大。()×√提示工业生产不仅要考虑经济效益,也要关注环保。重难探究?能力素养全提升探究化工生产反应条件的优化与选择情境探究在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol-1。已知催化剂是V2O5,在400~500℃时催化效果最好,下表为不同温度和压强下SO2的转化率:温度转化率1×105Pa1×106Pa5×106Pa1×107Pa450℃97.5%99.2%99.6%99.7%550℃85.6%94.9%97.7%98.3%(1)根据化学理论和以上数据综合分析,为了使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫,可控制的条件是什么?(2)在实际生产中,选定400~500℃作为操作温度,其原因是什么?(3)根据上表中的数据分析,制取SO3时为什么不采用高压?提示常压、450℃、催化剂。提示兼顾速率和平衡,且在此温度下催化剂的活性最高。提示在常压下SO2的转化率就已经很高了(97.5%),若采用高压,平衡能向右移动,但效果并不明显,且采用高压时会增大设备的成本,得不偿失。(4)在生产中,通入