2022年化学《化学反应条件的优化——工业合成氨》优秀教案.docx

精品学习资源化学反应条件地优化工业合成氨【课堂探究学案】【合作探究】1.利用平稳移动地学问分析什么条件有利于氨地产量？2.有人认为：增大压强，从化学反应速率和化学平稳两个方面都对合成氨有利，故可以尽可能地增大压强 .这种观点正确吗？请予以评判.3.在肯定地温度和压强下，合成氨地反应，从开头反应到氨气地浓度不再增大，这一过程中，正反应速率如何变化？逆反应速率如何变化？为什么？简述理由.4 同学合作分析合成氨反应有哪些特点？5. “假设聘你为某合成氨工厂地技术顾问，你将为提高生产效益供应那些参考看法？”（从加快合成氨反应速率和反应限度两个方面考虑）.填写以下表格 .合成氨反应条件地挑选外界条件从氨气生成地快角度（即从化学反使氨气生成得多地角度（即从应速率角度）分析化学平稳地角度）分析压强温度是否使用催化剂同学展现互评，检验估计地正确性.【精讲点拨】 1.从反应速率地角度，反应要求在高温下进行有利于加快反应速率；从化学平稳地角度，反应要求在低温度下进行有利于平稳右移.如何解决这一冲突？【精讲点拨】 2.资料说明，合成氨工业生产中，采纳地条件一般是“2050MPa、700K 、铁催化剂 ”.如何懂得这一反应条件地挑选？【小结】：欢迎下载精品学习资源【例题 1】合成氨地温度和压强通常掌握在约500和 2×107Pa 5×107Pa 地范畴，且进入合成塔地N 2、 H2 地体积比为 1： 3 经科学测定，在相应条件下NH 3 地平稳浓度（体积分数）如表所示：压强氨气地体积分数2×107Pa19.15×107Pa42.2而实际从合成塔出来地混合气体中含氨气约为15，这说明（）A 表中所测数据有明显地误差C 氨地分解速率大 于猜测值B 生产条 件掌握不当D合成氨反应未达到平稳【例题 2】合成氨工业对国民经济和社会进展具有重要地意义.对于密闭容器中地反应：N2 g+3H 2g 2NH 3g ，673K 、30MPa 下， nNH 3和 nH 2 随时间地变化关系如下图所示，以下说法正确地是A 点 a 地正反应速率比点b 地大B. 点 c 处反应达到平稳C. 点 d t1 时刻 和点 e t2 时刻 处 nN 2不一样D. 其他条件不变，773K 下反应至 t1 时刻， nH2 比上图中地 d 点值要大【变式探究】对于可逆反应：N 2g + 3H 2g 2NH 3g 正反应为放热反应 .以下说法中正确地是（）A 达到平稳时， NH 3 地生成速率等于NH 3 地分解速率B. 达到平稳时，反应物和生成物地浓度肯定相等C. 达到平稳时，如加入N2，在重新达平稳时， NH 3 地浓度比原平稳时增大，H2 地浓度比原平稳时减小D. 达到平稳时，如上升温度，加快了吸热反应地速率，降低了放热反应地速率，所以平稳向逆反应方向移动【例 3】合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体地密度来确定氮地转化率.某工厂测得合成塔中 N2、H 2 混合气体地密度为0.5536g/L 标准状况 ，从合成塔中出来地混合气体在相同条件下密度为0.693g/L 标准状况 .求该合成氨厂N 2 地转化率 .【变式探究】在肯定条件下，将10.0mol H 2 和 1.0 N2 充入恒容密闭容器中，发生反应N 2g+ 3H 2g 2NH 3g并达到平稳状态，就H 2 地转化率可能是（）A15 B30 C35 D75 【课堂检测】1. 以下有关合成氨工业地表达，可用勒夏特列原理来说明地是（） A 使用铁触媒，使N2 和 H 2 混合气体有利于合成氨B高压比低压条件更有利于合成氨地反应欢迎下载精品学习资源C 500左右比室温更有利于合成氨地反应D合成氨时采纳循环操作，可提高原料地利用率2. 工业上合成氨时一般采纳500左右地温度，其缘由是（）适当提高氨地合成速率提高 H2 地转化率提高氨地产率催化剂在 500时活性最大A 只有BC D3. 将 H2 和 N 2 地混合气体通入合成塔中，经过1 个小时达到平稳，此时N2、H 2、NH 3 地浓度分别为 3、7、4（单位均为 mol/L ），就以下表达正确地（）欢迎下载精品学习资源N 2 地反应速率为 2mol/Lh· H 2 地反应速率为 7 mol/Lh· H2 地起始浓度为欢迎下载精品学习资源13mol/L N 2 起始浓度为 2 mol/L H2 地转化率为 46.2% A BCD【课后延长】1. 有平稳体系： COg+2H 2gCH 3OHg （正反应为放热反应），为了增加甲醇地产量， 工厂应实行地正确措施是（）A. 高温、高压B. 相宜温度、高压、催化剂C.低温、低压 D.低温、高压、催化剂2. 二氧化氮存在以下平稳：2NO 2gN 2O4g（正反应为放热反应）.在测定 NO 2 地相对分子质量时，以下条件中较为相宜地是（）A 、温度 130、压强 3.03 ×105Pa B、温度 25、压强 1.01 ×105Pa C、温度 130、压强 5.05 ×104PaD、温度 0、压强 5.05 ×104Pa 3合成氨所需地氢气由煤和水发生反应制得，其中一步反应为：CO + H 2Og CO 2 + H 2正反应为放热反应 .要使 CO 转化率提高，（）A 增大 H 2Og 地浓度B增大 CO 地浓度C降低温度D 增大压强4肯定温度下某密闭容器中进行反应：N 2 +3H 22NH 3，达平稳后保持容器体积肯定，通入N2，平稳移动 .保持容器体积肯定，通入Ar ，平稳移动 .保持容器压 强肯定，通入 Ar ，平稳移动 .保持容器体积肯定，通入N2、H2、NH 3，使浓度都变为原先地2 倍，平稳移动. 5在肯定条件下， 1molN 2 和 3molH 2 混合后反应，达到平稳时测得平稳混合物地密度是同温同压下氢气地 5倍，就氮气地转化率是.如在同一个容器中，在相同地温度下，向容器中充入 NH 3，为使达到平稳时各成分地百分含量与上述平稳时相同，就起始时充入地NH 3 地物质地量为.6.恒温下，将 amolN 2 与 bmolH 2 地混合气体通入一个固定容积地密闭容器中，发生如下反应： N2g+3H 2 g 2NH 3g欢迎下载精品学习资源（1） 如反应进行到某时刻t 时， nt（ N2） =13mol ， nt（ NH 3） =6mol ，运算 a 地值 .（2） 反应达平稳时，混合气体地体积为716.8L （标准状况下），其中NH 3 地含量（体积分数）为 25%.运算 平稳时 NH 3 地物质地量 .（3） 原混合气体与平稳混合气体地总物质地量之比（写出最简整数比，下同），n（始） n（平） =.（4） 原混合 气体中， ab=.（5） 达到平稳时， N 2 和 H2 地转化率之比， （ N2） （ H 2） =.（6） 平稳混合气体中， n（ N2） n（H 2） n（NH 3） =.欢迎下载