工业化学及化学反应进行的方向

1 / 8 工业化学及化学反应进行的方向 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 化学平衡 (7工业化学 ) 【归纳与整理】 一、工业化学 -合成氨的工业 1原料气的准备 思考怎样以空气、水和煤为原料，制备硝酸铵。写出有关化学反应方程式。 _ _ _ 2合成氨工业条件的选择 请根据反应特点： N2+3H22NH3(H0) ，说明合成氨工业选择合适条件的依据。 改变条件化学反应速率化学平衡生产措施 浓度 压强 2 / 8 温度 催化剂 总 结 合 成 氨 的 条 件 ：_。 3合成氨反应达平衡时平衡混合物中 NH3 所占的体积分数n(N2):n(H2)=1:3 压强 (mPa) 温度 () *根据上表中的有关数据，计算在 500 、 20mPa条件下合成氨反应达到平衡时， N2 的转化率为 _；列出由 NH3的体积分数（ a%）计算 N2的转化率的一般表达式 _。 二、化学反应进行的方向 1自发过程 （ 1）含义：在一定条件下不借助外部力量就能自动进行的3 / 8 过程。 （ 2）特点： 体系趋向 于从状态转变为状态。 在密闭条件下，体系趋向于从状态转变为状态。 2化学反应方向的判据 （ 1）焓判据 用判断反应进行的方向。 焓减原理：自发反应的 H0，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。 （ 2）熵判据 用判断反应进行的方向。自发反应的 S0 熵：描述体系的物理量，用符号 S 表示 熵增原理：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大。大多数熵增加反应都能自发进行，且反应的熵增加越多，体系混乱度增加 越多，反应越完全。产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值（ S 0），为熵增加反应。 熵的大小：在同一条件下，不同物质的熵不同；同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，同一种物质，三种状态下，熵值的大小顺序为：气态液态固态 （ 3）焓判断和熵判断的复合判据（自由能变化） : G=H TS 4 / 8 H TS 0 反应 H TS=0 反应 H TS 0 反应 在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向 H TS 0 的方向进行，直至达到平衡状态。 【例 1】化学工业在国民 经济中占有极其重要的地位，江苏省是国内最早的硫酸生产基地之一。 （ 1）硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有（填写序号）。 A矿石加入沸腾炉之前先粉碎 B使用 V2o5作催化剂 c接触室中不使用很高的温度 D净化后炉气中要有过量的空气 E接触氧化在常温下进行 F吸收塔中用 %的浓硫酸吸收 So3 （ 2）在 537 时，往容积可变的密闭容器中充入 2molSo2（ g）、 1molo2（ g），此时容器的体积为 200L，压强为 105Pa 。向容器中加入固体催化剂，并保持恒温恒压，发生反应： 2So2+o22So3，达到平衡时，平衡气体中 So3的体积分数为。试回答下列问题： 从理论上看，压强增大，平衡向正反应方向移动， So2的转化率增大。但工业上二氧化硫催化氧化采用常压而不用高压，主要的原因是。 保持上述温度和压强不变，若向容器中只充入 2molSo3，5 / 8 并加入固体催化剂，则平衡时 So2 的体积分数是，此时平衡混合气体的体积是。 温度仍保持 537 ，容器的体积保持 200L 不变。充入amolSo2 和 bmolo2，并加入固体催化剂，反应达到平衡时，So3 的体积分数仍为，体系压强为 105Pa 。若 a:b 2:1，则 a=。 （ 3）硫酸工业的尾气中含有少量的 So2，常加氨水吸收后再加硫酸回收 So2，同时得到化肥硫酸铵，硫酸铵溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序为。 【基本练习】 化学反应进行的方向 1下列过程是非自发的是 A水由高处向低处流 B天然气的燃烧 c铁在潮湿空气中生锈 D室温下水结成冰 2自发进行的反应一定是 A吸热反应 B放热反应 c熵增加反应 D熵增加或者放热反应 3下列说法正确的是 A凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自 发的 B自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变 c自发反应在恰当条件下才能实现 6 / 8 D自发反应在任何条件下都能实现 4 250 和 105Pa 时，反应 2N2o5（ g） =4No2（ g） +o2（ g）H= /mol，自发进行的原因是 A是吸热反应 B是放热反应 c是熵减少的反应 D熵增大效应大于能量效应 5以下自发反应可用能量判据来解释的是 A硝酸铵自发地溶于水 B 2H2(g)+o2(g)=2H2o(l)H= -/mol c (NH4)2co3(s)=NH4Hco3(s)+NH3(g)H=+/mol D 2N2o5(g)=4No2(g)+o2(g)H=+/mol 6下列反应中，熵减小的是 A (NH4)2co3(s) NH4Hco3(s)+NH3(g)B 2N2o5(g) 4No2(g) o2(g) c 2co(g) 2c(s) o2(g)D mgco3(s) mgo(s) co2(g) 工业化学 1乙酸蒸气能形成二聚分子： 2cH3cooH(g)(cH3cooH)2(g)，H0 。现欲测定乙酸的式量，应采取的措施是 A 高温低压 B低温高压 c低温低压 D高温高压 2有平衡体系 co（ g） +2H2（ g） cH3oH（ g）， H0 。为了增加甲醇的产量，工厂应采取的正确措施是 A高温、高压 B适宜温度、高压、催化剂 c低温、低压 D低温、高压、催化剂 7 / 8 3将物质的量之比为 1:3 的 N2 和 H2 混合，在一定条件下进行合成氨反应 N2+3H22NH3， 请说明采取下列措施，对化学平衡所产生的影响。 （ 1）使用催化剂 _； （ 2）及时分离出 NH3_； （ 3 ） 等 温 等 容 条 件 下 充 入 少 量 的 稀 有 气 体_； （ 4 ） 等 温 等 压 条 件 下 充 入 少 量