高考化学总复习-7.2-化学反应速率工业合成氨-鲁科版必修1PPT课件

(2)压强大致可分为低压 (1×107 Pa)、中压 (2×107 Pa～3×107 Pa)和 高压 (8.5×107 Pa～1×108 Pa)三种类型；
(3)用 铁 做催化剂； (4)按N2与H2的物质的量之比为 出 NH3 。
1∶2.8
投料并及时分离
2．合成氨时，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加
§7.2 化学反应速率 工业合成氨
1．了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 2．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的 影响，认识其一般规律。 3．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。 4．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
一、化学反应速率及其影响因素
() ①增大 C 的用量 ②将容器容积缩小一半 ③保持体积不变，
充入氮气使容器内压强增大 ④保持压强不变，充入氮气使容器的
体积变大 ⑤保持体积不变，充入水蒸气 ⑥温度升高
A．②④ C．③④⑤
B．①③ D．①④⑥
解析：①增大 C 的用量，由于 C 为固体，浓度不变。故反应速 率不变。②将容器体积减小一半，则各气体的浓度增大，反应速率 加快。③体积不变时，充入 N2 使压强增大，没有改变反应物浓度， 反应速率不变。④压强不变，充入氮气使体积增大时，各气体的浓 度变小，反应速率减小。⑤充入水蒸气时，保持容器体积不变，则 反应物浓度增大，反应速率增大。⑥温度升高，反应速率增大。
平衡 条件变化
体系
速率变化
平衡 速率变化曲线
变化
①增大反 v(正)、v(逆) 均增大， 正向
任 应物浓度 且v′(正)> v′(逆) 移动
一 ②减小反 v(正)、v(逆) 均减小， 逆向
平 应物浓度 且v′(逆)> v′(正) 移动
衡 ③增大生 v(正)、v(逆) 均增大， 逆向
体 成物浓度 且v′(逆)> v′(正) 移动
1．表示方法 对于反应体系体积不变的反应，用单位时间内某反应物浓度(或 质量、物质的量等)的减小或某 生成物浓度 (或质量、物质的量等)的 增大来表示。
2．数学表达式：v＝
Δc Δt
3．单位：mol·L－1·min－1、mol·L－1·s－1或mol/(L·min)、
mol/(L·s)。
4．影响因素 (1)内因：反应物的性质 (2)外因
(2)减小压强，对于有气体参加的反应，正逆反应速率均减小， 气体体积之和大的一侧减小的倍数大于气体体积之和小的一侧减小 的倍数。
总之，压强对气体分子数较多一侧的影响更大。 4．催化剂 催化剂能够降低反应混合物的活化能，增加活化分子的百分 数，同等程度地提高正、逆反应的速率。
1．反应 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，在一体积可变的密闭 容器中进行。下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是
正向 移动
⑦正催化
剂(适用于 反应前
任一平衡) 后气体
或增大压强 系数和
v(正)、v(逆) 均 增大相同倍数
相等的 平衡 ⑧减小压强
v(正)、v(逆) 同 等倍数减小
平衡 不移
动
2．合成氨反应：N2(g)＋3H2
1．下列关于化学反应速率的说法正确的是( ) A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明 显 B．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小 或任何一种生成物浓度的增加 C．化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1 D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 答案：D
系 ④减小生 v(正)、v(逆) 均减小， 正向
成物浓度 且v′(正)> v′(逆) 移动
⑤增大 压强或 正反应方向 升高温 为气体增大 度
v(正)、v(逆) 均 增大，且
v′(逆)> v′(正)
逆向 移动
的体积放热 ⑥减小 反应 压强或 降低温 度
v(正)、v(逆) 均 减小，且
v′(正)> v′(逆)
2．温度 (1)升高温度，正、逆反应速率都增大，且吸热反应速率增加的 倍数大于放热反应速率增加的倍数。 (2)降低温度，正、逆反应速率都减小，且吸热反应速率减小的 倍数大于放热反应速率减小的倍数。 总之，温度对吸热反应速率的影响大。
3．压强 (1)增大压强，对于有气体参加的反应，正逆反应速率均增大， 气体体积之和大的一侧增加的倍数大于气体体积之和小的一侧增加 的倍数。
答案：B
要点二 化学反应速率图象及应用 1. 全程速率－时间图
如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情 况，解释原因：AB段(v渐增)，因反应为放热反应，随反应的进 行，温度渐高，导致反应速率的渐大；BC段(v渐小)，则主要因为 随反应的进行，溶液中c(H＋)渐小，导致反应速率渐小。故分析时要 抓住各阶段的主要矛盾，认真探究。
快，可采取的方法有( )
①减压 ②加压 ③升温 ④降温 ⑤及时从平衡混合气中分
离出氨 ⑥补充N2和H2 ⑦加催化剂 ⑧减少N2或H2的量
wenku.baidu.comA．③④⑤⑦
B．②⑤⑥
C．②⑥
D．②③⑥⑦
解析：工业合成氨的反应为N2＋3H2
3(正反应为放热反
应)，该反应的正反应是一个气体总体积缩小的放热反应。加压、升
温、使用催化剂、及时补充N2和H2都能加快反应速率；加压、降 温、及时补充N2和H2、及时从平衡混合气中分离出氨都能使平衡向 正反应方向移动，提高氨的产率。故既使合成氨的产率增大，又要
二、合成氨条件的选择 1．合成氨反应条件的选择原理 工业生产中，既要考虑尽量增大反应物的 利用率 ，充分利用原 料，又要选择较快的反应速率 ，提高单位时间内的产量。以上两点 是选择反应条件的出发点，当二者发生矛盾时，要结合具体情况具 体分析，找出最佳的反应条件。
2．合成氨适宜条件的选择
(1)温度以 700K 左右为宜；
使反应速率加快，可采取加压、及时补充N2和H2。 答案：C
要点一 影响化学反应速率的因素
外界条件对可逆反应的化学反应速率的影响(只讨论改变一个条 件的情况)
1．浓度 (1)增大反应物(或生成物)浓度，正反应(或逆反应)速率立即增 大，逆反应(或正反应)速率瞬时不变，随后增大。 (2)同理可得减小浓度的情况。