第三讲化学反应速率合成氨工业导学案

第三讲化学反应速率合成氨工业导学案第一课时编：张巧俊审：崔红【考纲点击】1．了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3．理解外界条件对化学反应速率的影响，认识其一般规律。4．了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。【知识梳理】一、化学反应速率1．概念化学反应速率是衡量____________________的物理量，通常用单位时间内________________或________________来表示。2．数学表达式及单位v＝eq\f(Δc,Δt)，单位为___________________【深度思考】1、下列关于化学反应速率的说法正确的是___________________，不正确的请改正。（1）化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量浓度的增加来表示。（2）对于某些反应，通常依据反应物减少或生成物增加的快慢来对反应速率做出定性判断。（3）在同一反应中，用各种物质表示的化学反应速率大小相等，表示意义相同。（4）一般来说，化学反应速率随反应进行逐渐变慢。因此某一时间内的化学反应速率实际指这段时间内反应的平均速率，而不是指某时刻的瞬时速率。2、如图表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况，t是反应充分时的时间。试回答：(1)该反应的反应物是________。(2)A、B表示的反应速率分别为________、________。(3)该反应的化学方程式为___________________________________________________。【递进题组】1、（1）将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A（g）+B（g）2C（g），若经2s后测得C的浓度为0.6mol.L-1，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应速率为0.3mol.L-1.s-1②用物质B表示的反应速率为0.6mol.L-1.s-1③2s时物质A的转化率为70℅④2s时物质B的浓度为0.7mol.L-1其中正确的是（）A①③B①④C②③D③④（2）若①②中用A、B表示的反应速率分别为0.3mol.L-1.s-1、0.6mol.L-1.s-1，哪种物质表示的反应速率更快？（3）若物质A的转化率经过计算为30℅，那么，物质B的转化率为多少？你能迅速得到答案吗？2、对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行最快的是（）A.v(A)=0.01mol/(L·s)B.v(B)=0.02mol/(L·s)C.v(B)=0.60mol/(L·min)D.v(C)=1.0mol/(L·min)3、一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI(g)H2(g)+I2(g)。若C(HI)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1时，需要15s，那么c(HI)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1时，所需反应的时间为（）A.等于5sB.等于10sC.大于10sD.小于10s【思维模型】解化学反应速率和化学平衡计算题的模板----“三段式”（1）（2）（3）【知识梳理】二、影响化学反应速率的因素1、内因（主要因素）：参加反应的物质的________________2、外因(其他条件不变，只改变一个条件)3．从活化分子角度的理论解释(1)有效碰撞、活化分子和活化能①有效碰撞：能发生反应的分子之间的碰撞。②活化分子：能够发生________的分子。③活化能：如图E1表示______；E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量；E2－E1表示______。(2)理论解释(有气体参加的化学反应)【深度思考】下列判断是否正确？(填“√”或“×”)(1)0.1mol·L－1的盐酸和0.1mol·L－1的醋酸分别与2mol·L－1的NaOH溶液反应的速率相同()(2)0.1mol·L－1的盐酸和0.1mol·L－1的HNO3分别与大小相同的大理石反应的速率相同()(3)Mg和Fe与0.1mol·L－1的盐酸反应速率相同()(4)大理石块与大理石粉分别与0.1mol·L－1的盐酸反应的速率相同()(5)升高温度，可以增加活化分子百分数，使反应速率加快()(6)增大反应物浓度可以增加活化分子百分数，使反应速率加快()【递进题组】4、在一定条件下，可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H＜0达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是（）A、加催化剂，V正、V逆都发生变化且变化倍数相同B、加压，V正、V逆都增大C、降温，V正增大，V逆减小D、恒压条件下，加入氩气，V正、V逆都减小5．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器里，产生氢气的速率变化，在下列因素中，影响反应速率的因素是()。①盐酸的浓度②镁条的表面积③溶液的温度④Cl－的浓度A．①④B．③④C．①②③D．②③6、等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得到下图，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是组别c(HCl)/mol・L-1温度/℃状态130粉末状230粉末状32.5块状42.530块状A.第4组实验的反应速率最慢B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5mol.L-1

C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol.L-1

D.第3组实验的反应温度低于30℃【反思归纳】1化学反应速率影响因素常见的考查形式2解题策略：（1)确定变量（2）定多变一（3）数据有效【知识梳理】三、化学反应条件的优化——工业合成氨1．反应原理N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.3kJ·mol－1，ΔS＜0，Δν(g)＜0。2．合成氨适宜条件的选择理论分析实际条件反应速率化学平衡时NH3的含量温度压强高压高压根据反应器可使用的钢材质量及综合指标选择(低压1×107Pa或中压2×107～3×107Pa或高压8.5×107～1×108Pa)催化剂使用催化剂______另外适当____原料气中氮氢比(一般采用1∶2.8)，将产物氨适时____，并将未反应的________通入合成塔循环反应。3．合成氨生产流程和主要设备4．合成氨原料气的来源(1)氮气：来源于_______________________。(2)氢气：来源于__________________________。【递进题组】7、合成氨工业中，为实现增加氨的日产量的目的而采取下列措施，其中与平衡移动无关的是（）A.不断将氨分离出来B.使用催化剂C.采用500℃左右的温度D.采用2×107~3×107Pa的压强8、某工业生产中发生反应：2A(g)+B(g)2M(g)ΔH＜0，下列有关说法正确的是（）A．工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成B．由于物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B，因加入过量的B可以增大正反应速率，减小逆反应速率，从而提高A的转化率C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高D．工业生产中会采用催化剂，因为使用催化剂可提高M的日产量9、工业合成氨的正反应是放热反应，下列关于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)反应的图像中，错误的是()。【探究高考明确考向】1、（2009年广东理综29）已知汽车尾气无害化处理反应为2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）。下列说法不正确的是

A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低

B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率

C.反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定

D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平