《化学反应条件的优化工业合成氨》教案(鲁科版选修4)

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化学反应条件的优化——工业合成氨教案鲁科版

-实验：进行合成氨的模拟实验，观察不同条件下的反应结果。
-游戏：设计一个关于合成氨反应条件的互动游戏，让学生在游戏中学习。
3.确定教学媒体和资源的使用
- PPT：使用PPT展示合成氨的反应原理、反应条件和优化方法的基本概念。
-视频：播放关于工业合成氨生产的视频，让学生了解实际生产过程。
-在线工具：使用在线模拟软件，让学生模拟不同条件下的合成氨反应。
-催化剂的选择和再生：如何选择合适的催化剂，以及如何进行催化剂的再生和更换。
7.勒夏特列原理的应用：通过勒夏特列原理分析反应条件的改变对平衡位置和产率的影响，从而优化反应条件。
8.数学模型的应用：使用数学模型来模拟和预测合成氨反应的结果，帮助优化反应条件。
教学反思与改进
我发现学生们在理解催化剂的作用机理方面有些困难，他们对于催化剂如何降低活化能的概念并不是很清晰。因此，我计划在未来的教学中，通过更具体的例子和动画演示，来帮助学生更好地理解这一概念。
5.催化剂的作用机理：催化剂通过降低活化能，提高反应速率，从而加快合成氨的反应进程。催化剂在反应过程中不消耗，但需要定期更换或再生。
6.实际工业生产中的挑战：
-原料气的处理：如何有效地处理原料气，提高氮气和氢气的纯度和稳定性。
-设备的腐蚀：合成氨反应产生的腐蚀性气体如何对设备造成腐蚀，如何选择合适的材料和防护措施。
回顾旧知：
简要回顾上节课学习的化学平衡知识，帮助学生建立知识之间的联系。
提出基础。
（三）新课呈现（预计用时：25分钟）
知识讲解：
清晰、准确地讲解工业合成氨的反应原理、反应条件和优化方法的基本概念。
突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。
```
在实际的教学中，教师需要根据学生的实际情况，通过提问、讨论、实验、案例分析等多种教学方法，帮助学生理解和掌握这些重点和难点。同时，教师应该设计相应的练习和作业，让学生在实践中巩固所学知识。

鲁科版高中化学选修四2.4《化学反应条件的优化——工业合成氨》省一等奖教案

2.4《化学反应条件的优化---工业合成氨》【教材分析】普通高中课程标准实验教科书化学反应原理（鲁科版）第2章第4节“化学反应条件的优化——工业合成氨”的内容是前三节“化学反应的方向”、“化学反应的限度”、“化学反应的速率”的延续，是对前三节知识的综合应用。

合成氨工业对化学工业、国防工业和我国实现农业现代化具有重要意义，是重要的化学工业之一；同时氮气、氢气合成氨反应也是一个学生熟悉的、典型的平衡体系。

本节以合成氨反应为研究对象，有利于学生应用化学平衡理论和化学反应速率理论尝试综合选择化工生产的适宜条件，从而体会化学理论的学习对生产实践的指导作用。

【学情分析】学生在前面的学习中，对化学平衡理论和化学反应速率理论有了一定程度的认识。

经过高中一年的训练，学生善于质疑、主动思考、积极获取知识的学习习惯已基本养成，参与意识、合作意识已有较明显提高。

他们正处于生理的高速发展期，认识能力和知识水平都达到了较高的层次，他们正经历着从习惯于感性思维、形象思维向更加关注理性思维、抽象思维的转轨期，所以在教学中注意引导学生分析、讨论，使他们的认识过程从直观的体验和想象上升到理性的思维阶段。

【设计思想】根据本节内容，先让学生就合成氨反应的热力学、动力学问题分别进行讨论，再综合考虑工业生产中的各种因素，对合成氨反应的适宜条件进行选择。

将本节的教学过程分为三个环节：①分别利用学过的化学平衡和化学反应速率理论讨论合成氨的适宜条件；②综合考虑合成氨生产中动力、设备、材料、生产效率等因素，寻找工业合成氨的优化生产条件；③展望合成氨的发展前景，拓宽学生的视野。

在讨论时注意问题设置的难度，利用平衡移动原理对反应转化率的探讨只局限在定性分析的水平上，而对于化学反应速率的研究则从半定量的角度进行。

【教学目标】知识与技能：1．了解如何应用化学反应速率和化学平衡原理分析合成氨的适宜条件；2．了解应用化学反应原理分析化工生产条件的思路和方法，体验实际生产条件的选择与理论分析的差异；3．通过对合成氨适宜条件的分析，认识化学反应速率和化学平衡的调控在工业生产中的重要作用。

化学：2.4《化学反应条件的优化——工业合成氨》(鲁科版选修4)

第四节化学反响条件的优化 -----工业合成氨[ 教学设计目标 ]1、研究如何应用化学反响速率和化学均衡原理, 选择合成氨的适合条件.2、研究应用化学原理选择化工生产条件的思想和方法.[ 教学设计过程 ]剖析 : 合成氨的反响特色N2+3H22NH3正反响为放热反响正反响为气体体积减小的反响请依据正反响的焓变和熵变剖析在298K 下合成氨反响可否自觉进行能自觉进行一、自主获守信息( 一 >合成氨的反响限度请同学们依据合成氨反响的特色, 利用影响化学均衡挪动的要素, 剖析什么条件有益于氨生成。

沟通·商讨参阅 66 页合成氨反响是一个可逆反响： N(g>+3H (g>2NH(g> 。

223已知 298 K 时：△H==一 92．2 kJ ·mol -1△S=一 198．2 J ·K一1·mol 一1 1．请你依据正反响的焓变和熵变剖析298 K 下合成氨反响可否自觉进行。

2．请你利用化学均衡挪动的知识剖析什么条件有益于氨的合成。

[结论]高温 , 低压有益于化学均衡正向挪动,N 2,H 2浓度比为 1:3 有益于化学均衡正向挪动 . ( 二 >合成氨反响的速率------阅读 67页沟通商讨条件Ea／ kJ · mol一1k( 催 >/k( 无>无催化剂335 3.4 × 1012(700 K>使用铁催化剂167[沟通· 商讨]1、联合影响反响速率的要素, 思虑什么条件能使氨生成的快答：高升温度增大压强增大反响物浓度使用催化剂2、实验表明, 在特定条件下, 合成氨反响的速率与反响的物质的浓度的关系为答：ν = κC(N2>C (H2>C-1(NH3>3、请你依据关系式剖析: 各物质的浓度对反响速率有哪些影响能够采纳哪些举措来提升反应速率答：增大N2、H2浓度、将氨实时从混淆气中分别出去二、合成氨的适合条件[ 沟通·商讨]1 ．依据合成氨反响的特色，应分别采纳什么举措提升反响的均衡转变率和反响速率?请将你的建议填入下表。

鲁科版选修四《化学反应条件的优化—工业合成氨》word学案

鲁科版选修四《化学反应条件的优化—工业合成氨》word 学案学习目标1．明白得如何应用化学反应速率和化学平稳原理，选择合成氨的适宜条件。

2．了解应用化学原理选择化工生产条件的思维和方法。

知识梳理1．合成氨条件的选择]合成氨反应式____________________；反应特点__________________________________________；速率方程_______________________________※2. 合成氨工业（1）原理__________________________（2）生产过程包括造气、净化、合成氨三部分。

① 造气：N 2来自于___________________，H 2__________________________。

② 净化的目的____________________________________；③ 合成氨包括_____________、_______________、________________等。

学习导航1．方法导引以合成氨为例把握化工生产中适宜条件选择的一样原则：（1）从化学反应速率分析（C 、P 、T 、催化剂）（2）从化学平稳移动分析（C 、P 、T 、催化剂）（3）从原料的利用率分析（增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，降低成本）（4）从实际生产能力分析（如设备的承温承压能力）总之，实际化工生产中受诸多因素的阻碍，必须综合分析选出适合工厂生产的最适宜条件。

生产要求综合选择生成NH 3速率大NH 3的平稳浓度大各物质浓度温度压强催化剂2．例题解析例1．可逆反应3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)；△H＜0，达到平稳后，为了使H2的转化率增大，下列选项中采纳的三种方法都正确的是（）A．升高温度，降低压强，增加氮气 B．降低温度，增大压强，加入催化剂C．升高温度，增大压强，增加氮气 D．降低温度，增大压强，分离出部分氨解析：本题要求增加合成氨反应中氢气的转化率，确实是在不增加氢气的情形下，改变合成氨反应的其他条件，使更多的氢气转化为氨。

鲁科版高中化学选修四2.4《化学反应条件的优化——工业合成氨》教案

2.4《化学反应条件的优化---工业合成氨》【教材分析】普通高中课程标准实验教科书化学反应原理〔鲁科版〕第2章第4节“化学反应条件的优化——工业合成氨”的内容是前三节“化学反应的方向”、“化学反应的限度”、“化学反应的速率”的延续，是对前三节知识的综合应用。

【学情分析】学生在前面的学习中，对化学平衡理论和化学反应速率理论有了一定程度的认识。

经过高中一年的训练，学生善于质疑、主动思考、积极获取知识的学习习惯已基本养成，参与意识、合作意识已有较明显提高。

他们正处于生理的高速发展期，认识能力和知识水平都到达了较高的层次，他们正经历着从习惯于感性思维、形象思维向更加关注理性思维、抽象思维的转轨期，所以在教学中注意引导学生分析、讨论，使他们的认识过程从直观的体验和想象上升到理性的思维阶段。

高中化学《化学反应条件的优化——工业合成氨》教案

高中化学《化学反应条件的优化——工业合成氨》精品教案一、教学目标：1. 让学生了解工业合成氨的反应原理和过程。

2. 使学生掌握化学反应条件的优化方法。

3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。

二、教学内容：1. 工业合成氨的反应原理及过程。

2. 影响化学反应速率的因素。

3. 化学反应条件的优化方法。

4. 实验操作技巧及注意事项。

三、教学重点与难点：1. 工业合成氨的反应原理及过程。

2. 影响化学反应速率的因素。

3. 化学反应条件的优化方法。

四、教学方法：1. 采用多媒体课件辅助教学，直观展示反应原理和过程。

2. 进行实验操作演示，引导学生动手实验。

3. 采用问题驱动教学，引导学生思考和探讨。

五、教学过程：1. 导入新课：介绍工业合成氨的重要性和应用领域。

2. 讲解反应原理：阐述工业合成氨的反应过程及化学方程式。

3. 分析影响反应速率的因素：温度、压力、催化剂等。

4. 讲解化学反应条件的优化方法：如何提高反应速率，降低成本。

5. 实验操作演示：引导学生动手进行实验，观察实验现象。

7. 布置作业：巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。

六、教学评价：1. 采用课堂问答、讨论的形式，评估学生对工业合成氨反应原理的理解程度。

2. 通过实验操作，评价学生对化学反应条件优化方法的掌握情况。

3. 布置课后作业，评估学生对课堂所学知识的吸收和应用能力。

七、教学资源：1. 多媒体课件：用于展示工业合成氨的反应原理、过程及影响因素。

2. 实验器材：用于引导学生动手实验，优化化学反应条件。

3. 教学参考书：提供更深入的理论知识，帮助学生拓展视野。

八、教学进度安排：1. 第1-2课时：介绍工业合成氨的反应原理及过程。

2. 第3-4课时：分析影响化学反应速率的因素。

3. 第5-6课时：讲解化学反应条件的优化方法。

4. 第7-8课时：实验操作演示与实践。

九、教学反思：在教学过程中，关注学生的学习反馈，及时调整教学方法和节奏。

针对学生的薄弱环节，加强针对性辅导。

高二化学教案 2.4 化学反应条件的优化——工业合成氨 (鲁科版选修4)

第四节化学反应条件的优化 -----工业合成氨[教学目标]1、研究如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件.2、研究应用化学原理选择化工生产条件的思想和方法.[教学过程]分析:合成氨的反应特点N2+3H22NH3正反应为________反应正反应为气体体积________的反应并且气体体积减少的量__________生成氨的体积。

一、自主学习（1）合成氨的反应限度请同学们根据合成氨反应的特点,利用影响化学平衡移动的因素,分析什么条件有利于氨生成。

【交流·研讨】参阅66页合成氨反应是一个可逆反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。

已知298 K时：△H==一92．2 kJ·mol-1△S=一198．2 J·K一1·mol一1 1．请你根据正反应的焓变和熵变分析298 K下合成氨反应能否自发进行。

2．请你利用化学平衡移动的知识分析什么条件有利于氨的合成。

高温,低压有利于化学平衡正向移动,N2,H2浓度比为1:3有利于化学平衡正向移动.（2）合成氨反应的速率------阅读66页交流研讨条件 Ea／kJ·mol一1 k(催)/k(无)无催化剂 335 3.4×1012(700K)使用铁催化剂 167【交流·研讨】1、结合影响反应速率的因素,思考什么条件能使氨生成的快2、实验表明,在特定条件下,合成氨反应的速率与反应的物质的浓度的关系为答：ν=κC(N2)C1.5(H2)C-1(NH3)3、请你根据关系式分析:各物质的浓度对反应速率有哪些影响可以采取哪些措施来提高反应速率二、合成氨的适宜条件【交流·研讨】1．根据合成氨反应的特点，应分别采取什么措施提高反应的平衡转化率和反应速率?请将你的建议填入下表。

提高反应的平衡转化率提高化学反应速率性质措施性质措施放热活化能高分子数减小低温时反应速率低平衡常数不大原料气浓度增加能提高反应速率氨气浓度增加能降低反应速率2．请你尝试为合成氨选择适宜条件。

高二化学《化学反应原理》 2.4《化学反应条件的优化——工业合成氨》(第2课时)教案鲁科版选修4

（第二课时）【题１】对于合成氨工业，只从提高原料转化率看，从下列条件中选择最适宜的组合是（B）①高温②低温③低压④高压⑤催化剂⑥加氨⑦除氨A.②④⑤B.②④⑦C. ①④⑤D.②③⑥【解析】合成氨工业利用N 2＋3H22NH3ΔH< 0，因而可知升高温度有利于反应向氨气生成的方向进行；从气体的系数来看，加压有利于反应向氨气生成的方向进行；加催化剂只会改变速率却无法改变转化率；减少生成物的浓度也有利于反应向氨气生成的方向进行。

故综上所述有②④⑦。

【题２】在一定条件下，可逆反应N 2＋3H22NH3ΔH< 0达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是（CD）A.加入催化剂，V正、V逆都发生变化，且变化的倍数相等B.加压，V正、V逆都增大，且V正增大的倍数大于V逆增大的倍数C.降温，V正、V逆都减小，且V正减少的倍数大于V逆减少的倍数D.加入氩气，V正、V逆都增大，且V正增大的倍数大于V逆增大的倍数【解析】催化剂只是增大或减小反应速率，即有V正、V逆都发生变化，但不会改变平衡的移动，即有V正、V逆变化的倍数相等。

加压，体系中各反应物浓度增大，V正、V逆都增大，但更有利于向气体系数减少的方向移动，故V正增大的倍数大于V逆增大的倍数。

降温，反应速率全部下降，但有利于平衡向放热的方向移动，而本反应ΔH< 0，所以V正减少的倍数小于V逆减少的倍数。

加入稀有气体，各组分的浓度都不会变化或者减小，所以V正、V逆不变或减小。

故C、D均不正确。

【题３】合成氨所需的H 2由炭和水蒸气反应制得，其中一步反应为CO＋H2O(g)CO2＋H2ΔH< 0，欲使CO的转化率提高，同时提高H2的产率，可以采取的措施是（A）A.增大水蒸气的浓度 B.升高温度 C.增大CO浓度 D.增大压强【解析】欲使CO的转化率提高，同时提高H2的产率，必然要求改变条件使平衡向正反应方向移动。

CO＋H 2O(g)CO2＋H2ΔH< 0从中可知本反应为气体系数不变且正反应放热的反应，所以可以提高反应物水蒸气的浓度。

高中化学鲁科版选修四教案：2.4 化学反应条件的优化——工业合成氨

（1）若反应进行到某时刻t时，nt（N2）=13mol，nt（NH3）=6mol，计算a的值。
（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L（标准状况下），其中NH3的含量（体积分数）为25%。计算平衡时NH3的物质的量。
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比（写出最简整数比，下同），n（始）∶n（平）=。
4学生分析合成氨反应有哪些特点？
5.“假设聘你为某合成氨工厂的技术顾问，你将为提高生产效益提供那些参考意见？”（从加快合成氨反应速率和反应限度两个方面考虑）。
填写下列表格。
合成氨反应条件的选择
外界条件
从氨气生成的快角度（即从化学反应速率角度）分析
使氨气生成得多的角度（即从
化学平衡的角度）分析
压强
温度
惠阳中山中学课时教案
高三化学备课组主备人：龚永忠2015.12.2
教学内容
化学反应条件的优化——工业合成氨
课题
化学反应条件的优化——工业合成氨
教
学
目
标
知识
与技能
１.了解如何应用化学反应速率和化学平衡原理分析合成氨的适宜条件；
２.了解应用化学反应原理分析化工生产条件的思路和方法，体验实际生产条件的选择与理论分析的差异；
B．高压比低压条件更有利于合成氨的反应
C．500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D．合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率
2．工业上合成氨时一般采用500℃左右的温度，其原因是（）
⑴适当提高氨的合成速率⑵提高H2的转化率
⑶提高氨的产率⑷催化剂在500℃时活性最大
A．只有⑴B．⑴⑵C．⑵⑶⑷D．⑴⑷
习
1.利用平衡移动的知识分析什么条件有利于氨的产量？

高中化学第2章第3节反应条件优化-合成氨教案鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学教案

第二单元化学反应的方向、限度与速率第3节化学反应条件的优化——工业合成氨[教学模式]问题探究式教学[教学目标]１.了解如何应用化学反应速率和化学平衡原理分析合成氨的适宜条件；２.了解应用化学反应原理分析化工生产条件的思路和方法，体验实际生产条件的选择与理论分析的差异；３通过对合成氨适宜条件的分析，认识化学反应速率和化学平衡的控制在工业生产中的重要作用。

[教学重难点]应用化学反应速率和化学平衡原理选择合成氨的适宜条件。

[内容分析]在化学反应的方向、限度、速率等理论为指导的基础上带领学生选择适宜的反应条件，引导学生考虑合成氨生产中动力、设备、材料生产效率等因素，寻找工业合成氨生产的最正确条件。

通过对合成氨适宜条件的分析，认识化学反应速率和化学平衡的控制在工业生产中的重要作用。

环节教师活动学生活动设计意图考点解读本节在高考中考点:考点一：合成氨最正确条件的分析与选择考点二：工业合成氨的研究方向考点三：工业合成氨的有关计算考点四：依据影响化学反应速率和限度的因素，依据化学方程式以及图像分析化学反应速率和限度。

选择化工生产中合适的温度、压强、催化剂等。

近几年高考题热点是以图表结合考查化学反应速率和化学平衡的有关知识和化工生产中合适条件的选择。

阅读考点解读并回顾有关知识。

明确高考考点。

考点一考点一：合成氨最正确条件的分析与选择[引入]我们已经学习了化学反应的方向、限度、速率，在实际的工业生产中我们要考虑哪些问题？[学生回答后放映课件展示]让学生明确工业生产中需要综合考虑知识梳理[问题探究1]1.化学反应能自发进行的依据？2.合成氨的有关信息如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)298K时: △H= -92.2KJ·mol—1，△S =-198.2J·K—1·mol—1那么合成氨反应的特点:(1)该反应为反应；(2) 所有的反应物和生成物都是气态，且气体的物质的量的熵的反应；(3)该反应的正反应为反应。

高二化学《化学反应原理》2.4《化学反应条件的优化——工业合成氨》(第3课时)教案鲁科版选修4

（第三课时）【题1】在一定条件下将含1 mol NH 3的体积不变的密闭容器加热，发生反应2NH 33H 2＋N 2，一段时间后达到平衡，此时NH 3的体积分数为 x %，若在容器中再加入1 mol NH 3后密封，加热到相同温度，使反应达到平衡，设此时NH 3的体积分数为 y %，则x 和 y 的关系正确的是（A ）A.x <yB. x > yC. x ＝yD. x ≥y【解析】体积不变的密闭容器，多加NH 3后相当于加压，使平衡向气体体积系数缩小的方向移动，所以NH 3的体积分数会大一点，即有.x <y 。

【题２】将V 1 L 的H 2和V 2 L 的N 2在一定条件下发生反应，达到平衡后，混合气体总体积为V 3 L （气体体积均在相同条件下测定），则生成NH 3的体积是（A ）A.（V 1＋V 2－V 3）LB.（V 1＋V 2＋V 3）LC.（V 1＋V 2－2V 3）LD.[V 3－（V 1＋V 2）] L【解析】 N 2 ＋ 3H 2 2NH 3 ΔV1 32 2（V 1＋V 2－V 3）L根据比例即可得到答案。

【题3】根据下列叙述，完成（１）～（３）题。

工业上合成氨的原料之一——氢气，有一种来源是取自石油气，例如丙烷。

（１）有人设计了以下反应途径，假设反应都能进行，你认为最合理的是（C ）A.C 3H 8 C ＋H 2B. C 3H 8 C 3H 6＋H 2C. C 3H 8＋H 2O CO ＋H 2，CO ＋H 2O ===CO 2＋H 2D. C 3H 8＋O 2===CO 2 ＋ H 2O ,，H 2O H 2↑＋O 2↑ （２）按以上最合理的反应途径，理论上用1 mol 丙烷最多可制得氨气（B ）A.4 molB.6.7 molC.10 molD.2.7 mol（３）该合理反应途径最显著的优点是（C ）A.简单易行B.制得的H 2纯度高C.制得的H 2产量高D.可同时获得大量热能【解析】(1)从产量、能源等角度进行考虑。

鲁科版化学选修4《化学反应条件的优化——工业合成氨》word教案

第2章第4节(45分钟100分)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．合成氨反应的特点是()①可逆②不可逆③正反应放热④正反应吸热⑤正反应气体总体积增大⑥正反应气体总体积缩小A．①③⑤B．②④⑥C．①③⑥D．④⑤⑥答案： C2．合成氨工业上采用了循环操作，主要原因是()A．加快反应速率B．提高NH3的平衡浓度C．降低NH3的沸点D．提高N2和H2的利用率解析：合成氨是可逆反应，在中压工艺条件下合成氨厂出口气中的氨含量一般为13%～14%，循环使用可提高N2和H2的利用率。

答案： D3．(2010·上海高考)1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。

下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是()A．①②③B．②④⑤C．①③⑤D．②③④解析：合成氨反应为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0，加压、降温、减小NH3的浓度均有利于平衡向正反应方向移动，②、④正确；将原料气循环利用也可提高原料的转化率，⑤正确。

答案： B4．下列有关合成氨工业的说法中，正确的是()A．从合成塔出来的混合气体，其中氨气只占13%～14%，所以生产氨的工厂效率都很低B ．由于氨易液化，N 2(g)、H 2(g)是循环使用的，总体来讲氨的产率比较高C ．合成氨反应温度控制在500 ℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动D ．合成氨采用的压强是2×107～5×107Pa ，因为该压强下铁触媒的活性最大解析：虽然从合成塔出来的混合气体中氨气只占13%～14%，但由于氮气、氢气是循环使用的，总体来讲氨的产率比较高；合成氨是放热反应，选择高温不利于氨气的合成，选择500 ℃左右的温度在于提高化学反应速率和增大催化剂的活性；催化剂的活性取决于温度的大小，而不是取决于压强的高低。

鲁科版化学选修4《化学反应条件的优化——工业合成氨》(第4课时)word教案

（第四课时）【题1】在体积可变的密闭容器中，反应mA(g)＋nB(s)pC(g)达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。

下列说法中，正确的是（C）A.(m＋n)必定小于pB.(m＋n)必定大于pC.m必定小于pD.m必定大于p【解析】压缩容器的体积，A的转化率降低，说明压强增大时平衡向逆反应方向移动，逆反应是气体体积（气体系数）缩小的反应，即m<p。

【题２】有效碰撞是指（CDA.反应物分子间的碰撞B.反应物活化分子间的碰撞C.能发生化学反应的碰撞D.反应物活化分子间有合适取向的碰撞【解析】反应物分子间的碰撞是随时可以发生的，但是只有反应物活化分子之间的碰撞才可能发生化学反应，而能发生化学反应的碰撞就是有效碰撞，这也正是活化分子中有合适取向的碰撞。

【题３】可逆反应2NO22NO＋O2在密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是（B）①单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO②单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO2③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为２：２：１的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.①③⑤B.②④⑥C.②③④D.③④⑤【解析】化学平衡状态的本质特征是正、逆反应速率相等。

①中当生成n mol O2时，必然同时生成2n mol NO。

在任何时刻均是这样。

因为两者生成物，且物质的量之比为n(O2)：n(NO)＝１：２，所以不是平衡状态的标志；②中单位时间内生成n mol O2时，由方程式可知必然消耗2n mol NO2，这样单位时间内NO2的消耗量和生成量相等，达到平衡状态；③中主要是针对正反应或逆反应，在任何时刻都有这个比值关系；④中，混合气中只有NO2有颜色，呈红棕色，当混合气体的颜色不再改变时，表示NO2的浓度不再改变，表明达到平衡状态；⑤混合气体的密度等于混合气体的质量除以混合气体的体积。

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第四节化学反应条件的优化——工业合成氨
[教学目标]
1、研究如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件.
2、研究应用化学原理选择化工生产条件的思想和方法.
[教学过程]
分析:合成氨的反应特点
N2+3H22NH3正反应为放热反应正反应为气体体积减小的反应
请根据正反应的焓变和熵变分析在298K下合成氨反应能否自发进行能自发进行
一、自主获取信息
(一)合成氨的反应限度
请同学们根据合成氨反应的特点,利用影响化学平衡移动的因素,分析什么条件有利于氨生成。

交流·研讨参阅66页
合成氨反应是一个可逆反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。

已知298 K时：△H==一92．2 kJ·mol-1△S=一198．2 J·K一1·mol一1 1．请你根据正反应的焓变和熵变分析298 K下合成氨反应能否自发进行。

2．请你利用化学平衡移动的知识分析什么条件有利于氨的合成。

[结论]
高温,低压有利于化学平衡正向移动,N2,H2浓度比为1:3有利于化学平衡正向移动.
(二)合成氨反应的速率------阅读67页交流研讨
条件 Ea／kJ·mol一1k(催)/k(无)
无催化剂 335 3.4×1012(700 K)
使用铁催化剂 167
[交流·研讨]
1、结合影响反应速率的因素,思考什么条件能使氨生成的快
答：升高温度增大压强增大反应物浓度使用催化剂
2、实验表明,在特定条件下,合成氨反应的速率与反应的物质的浓度的关系为
答：ν=κC(N2)C1.5(H2)C-1(NH3)
3、请你根据关系式分析:各物质的浓度对反应速率有哪些影响可以采取哪些措施来提高反
应速率
答：增大N2、H2浓度、将氨及时从混合气中分离出去
二、合成氨的适宜条件
[交流·研讨]
1．根据合成氨反应的特点，应分别采取什么措施提高反应的平衡转化率和反应速率?请将你的建议填入下表。

2．请你尝试为合成氨选择适宜条件。

3．在确定合成氨的适宜条件的过程中，你遇到了哪些困难?你是怎样解决的?
4．为了提高合成氨生产的能力，你认为还可以在哪些方面做进一步改进?
催化剂对合成氨反应速率的影响
三、信息整合-----合成氨的适宜条件的选择
据合成氨反应的特点应分别采取什么措施提高反应的平衡转化率和反应速率讨论:
1、既然增大压强既可提高反应速率,又可提高氨的产量,那么在合成氨工业中压强是否越大越好 ?
2、既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动,那么生产中是否温度越低越好?
3、在合成氨工业中要使用催化剂,既然催化剂对化学平衡的移动没有影响,为什么还要使用呢
总结：合成氨适宜条件
催化剂------铁
温度-------700K左右
根据设备动力选择压强-----1×107~ 1×108Pa
N2, H2投料比--------1:2.8
及时分离----氨气[课堂小结][ 课后作业]。

《化学反应条件的优化工业合成氨》教案(鲁科版选修4)