高中化学选择性必修一 2.4 化学反应的调控 课件 (共21张)

1、第四节 化学反应的调控一、合成氨反应的特点（一）反应：N2+3H22NH3 （二）特点： 1、可逆反应 2、放热反应：H03、熵减小的反应：S0二、合成氨反应特点的分析增大升高增大使用增大降低增大无影响三、工业合成氨的适宜条件（一）压强：10MPa-30MPa （二）温度：400-500 （三）催化剂：目前，合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。铁触媒在500左右时的活性最大，这也是合成氨一般选择400500进行的重要原因。另外，为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”,原料气必须经过净化。（四）浓度：采取迅速冷却的方法，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，以促使化

2、学平衡向生成NH3的方向移动。此外，如果让N2和H2的混合气体只一次通过合成塔发生反应也是很不经济的，应将NH3分离后的原料气循环使用，并及时补充N2和H2,使反应物保持一定的浓度，以利于合成氨反应。综上所述，工业上通常采用铁触媒、 400-500 、 10-30MPa的条件下合成氨四、合成氨的生产流程（一）生产流程（二）流程分析1、原料气干燥、净化：除去原料气中的水蒸气及其他气体杂质，防止与催化剂接触时，导致催化剂“中毒”而降低或丧失催化活性2、压缩机加压：增大压强3、热交换：合成氨反应为放热反应，反应体系温度逐渐升高，为原料气反应提供热量，故热交换可充分利用能源，提高经济效益。4、冷却：生

3、成物NH3的液化需较低温度采取迅速冷却的方法，可使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出来，以促使平衡向生成NH3的方向移动。 5、循环使用原料气：因合成氨反应为可逆反应，平衡混合物中含有原料气，将NH3分离后的原料气循环利用，并及时补充N2和H2,使反应物保持一定的浓度，以利于合成氨反应，提高经济效益。五、影响化学反应进行的两个因素（一）参加反应的物质组成、结构和性质等本身因素（二）温度、压强、浓度、催化剂等反应条件六、化学反应的调控（一）定义：就是通过改变反应条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。（二）考虑因素：在实际生产中常常需要结合设备条件、安全操作、经济成本等情况，综合考虑影响

4、化学反应速率和化学平衡的因素，寻找适宜的生产条件。此外，还要根据环境保护及社会效益等方面的规定和要求做出分析，权衡利弊，才能实施生产。溶液红色加深溶液红色加深增大反应物浓度，化学平衡向正反应方向移动溶液红色变浅溶液红色变浅减小反应物浓度，化学平衡向逆反应方向移动溶液黄色加深加入NaOH溶液，溶液中c(H+)减小，平衡向生成CrO42-的方向移动溶液橙色加深加入H2SO4溶液，溶液中c(H+)增大，平衡向生成Cr2O72-的方向移动溶液蓝色变浅升高温度平衡向吸热反应方向移动溶液蓝色加深降低温度平衡向放热反应方向移动气体红棕色加深气体红棕色变浅气体红棕色变浅气体红棕色加深升高温度，平衡向吸热反应方

5、向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。解答： 1、一要控制好变量，二要进行对比实验。可以利用下列化学反应设计浓度对化掌平衡的影响。Br2 (黄色) +H2O HBr(无色) +HBrO(无色)向黄色溴水中滴加浓AgNO3溶液，可减小Br-的浓度，向黄色溴水中滴加浓NaBr溶 液，可增大Br-的浓度。可以利用下列化学反应设计温度对化学平衡的影响。FeCl3 (黄色) +3H2O Fe(OH)3 (红褐色) +3HCl 可以用热水对黄色FeCl3溶液进行加热，可以用冰水对黄色FeCl3溶液进行冷却。2.其他条件一定，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，化学平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，化学平衡向逆反应方向移动。其他条件一定，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。3、不能观察到黄色