化学反应的调控 高二化学(人教版2019选择性必修1)

低温能提高平衡转化率， 但速率慢，经济效益差
高温能提高速率，但转 化率小，且催化剂在500 ℃时活性最.催化剂
催化剂，降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变平衡。
弗里茨·哈伯：锇或用铀—碳化铀作催化剂 锇：效果好，但储量极少且锇蒸汽有剧毒。 铀：价格昂贵 ，性质过于敏感
0.1MPa
平衡时SO2的转化率/% 0.5MPa 1MPa 5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2 99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9 97.7
98.3
（1）理论上，为了使SO2尽可能多转化为SO3，应选择的条件是
；
（2）在实际生产中，选定的温度为400~500℃，原因是
；
（3）在实际生产中，采用的压强为常压，原因是
3.反应条件选择
增大合成氨的反应速率、提高NH3产率
对合成氨反应 的影响
增大合成氨的 反应速率
浓度
影响因素
温度
压强
提高NH3产率
催化剂
根据合成氨反应的特点，应如何选择反应条件，以增大合成氨的反应速 率、提高平衡混合物中氨的含量？
二、工业合成氨的数据分析
不同温度、压强下，平衡混合物中氨的含量的变化情况
；
（4）在实际生产中，通入过量空气，原因是
；
（5）尾气中的SO2必须回收，原因是
；
【达标检测】合成氨工业对化学工业和国防工业具有 重要意义。工业合成氨生产示意图如图所示。 (1)X的化学式为________。 (2)图中条件选定的主要原因是____。 A．温度、压强对化学平衡的影响 B．铁触媒在该温度时活性大 C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制 (3)改变反应条件，会使平衡发生移动。如图表示随条 件改变，氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压 强时，变化趋势正确的是__________，当横坐标为温 度时，变化趋势正确的是________(填字母编号)。
a.冷却氨气成液态后及时分离 b.原料气循环使用，并及时补充氮气 和氢气，使反应物保持1:2.8。
三、工业合成氨的条件控制
速率 产率 成本 设备 安全
【达标检测】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=-196.6kJ/mol。
温度/℃
卡尔 ·博施：寻找廉价、安全、稳定的催化剂。
6500次试验，2500种不同配方，最终选用活化温度700K左右的含铅镁促进 剂的铁触媒。
一般采用铁触媒作为催化剂。
4.浓度
在温度与压强的最佳条件下，平衡混合物中氨的含量仍不高。 ①N2和H2的物质的量比为1:2.8时，更 能促进氨的合成。
②不断地补充反应物或者及时的分离 生成物有利于工业生产。
温度升高，氨的含量降低，产率减小，但反应速率快。 压强增大，氨的含量提高，产率增加，反应速率也快。
三、工业合成氨的条件控制
为什么不采用 更高压强？
为什么不采用 更高温度？
二、工业合成氨的条件控制
压强越大，速率、转化率都大 但是对材料的强度和设备的 制造要求也越高， 需要的动力也越大， 这将会大大增加生产投资， 并可能降低综合经济效益。 一般采用的压强为10～30MPa
高中化学·选择性必修1·第二章·第四节 化学反应的调控
化学反应的调控 化学反应的条件
向空气要面包 — 以工业合成氨为例
一、工业合成氨的原理分析
1.反应原理 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，空气变面包成了可能。 N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g)
已知298 K时：ΔH = -92.4 kJ·mol-1， ΔS = -198.2 J·mol-1·K-1 2.反应特点