2018年高中化学第2章化学反应的方向、限度与速率2.4化学反应条件的优化课件2鲁科版选修4.ppt
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1、第4节 化学反应条件的优化工业合成氨,【工业合成氨的发展历史】,Fritz-Haber (1868-1934) Nobel Prize 1918 实验室合成氨,Carl Bosch (1874-1940) Nobel Prize 1931 实现工业合成氨,Gerhard Ertl Nobel Prize 2007 对合成氨机理进行了实证研究,1784年发现氨,1913年实现氨的工业化,给全人类带来了福音。,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),1907年德国化学家哈伯第一次在实验室成功制取了氨。,学习目标,1.通过小组讨论,能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.通过对
2、合成氨适宜条件的分析,体验实际生产条件的选择与理论分析的差异,并归纳出分析化工生产条件的思路和方法。 3.通过认识化学反应原理在合成氨工业生产中的重要作用,提升对化学反应价值的认识,从而赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。,学习过程,【问题探究一】,合成氨反应的限度和速率,【问题探究二】,合成氨的适宜条件,早在19世纪以前,英国物理学家克鲁克斯率先发出了“向空气中要氮肥”的号召。空气中富含现成的氮气和氧气,而氢气需要人工制备,为什么科学家不选择氮气和氧气,而选择氮气和氢气去合成氨呢?,思考, 声音洪亮,条理清楚 口头表述清晰流畅,能够解答质疑,展示要求,5分钟,【问题探究一】 合成氨反应的
3、限度和速率,问题1 合成氨反应的限度 材料1:合成氨反应是一个可逆反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)已知298K时:H=92.2 kJmol-1,S=198.2 JK-1mol-1,表1 合成氨平衡混合气中氨的体积分数 (原料气中氮氢体积比为1:3),根据以上信息,回答下列问题: 1. 结合表1,利用化学平衡移动的知识分析什么条件有利于氨的合成。 2. N2、H2体积比为_时平衡混合物中氨的含量最高。 3.除此之外,还可以改变什么条件有利于氨的合成呢?,图1 原料投料比对平衡混合气中 氨的体积分数的影响,问题2 合成氨反应速率,材料1:实验研究表明,在特定条件下,合成氨反应的速率
4、与反应的物质的浓度的关系为: =kc(N2)c1. 5(H2)c1(NH3)。材料2:表2 催化剂对合成氨反应速率的影响,根据以上信息,回答下列问题: 1.根据材料1,可以采取哪些措施来提高反应速率? 2.根据材料2,分析催化剂对合成氨反应速率的影响? 3.结合已学知识和材料,你认为可以通过控制哪些条件来提高合成氨反应的速率?,增大压强,升高温度,使用,增大反应物浓度,增大压强,降低温度,无影响,增大反应物浓度,【小结】根据以上理论分析,应分别采取什么措施提高反应的平衡转化率和反应速率?,减小生成物的浓度,减小生成物的浓度,1907年德国化学家哈伯等人在实验室选择锇为催化剂,温度约600,20
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