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2021学年第四节 化学反应的调控学案设计
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这是一份2021学年第四节 化学反应的调控学案设计，共9页。学案主要包含了合成氨反应的限度，工业合成氨的适宜条件等内容，欢迎下载使用。
一、合成氨反应的限度、速率
1．合成氨反应的特点
合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，ΔS＝－198.2 J·ml－1·K－1。
(1)可逆性：反应为可逆反应。
(2)体积变化：正反应是气体体积缩小的反应。
(3)焓变：ΔH<0，熵变：ΔS<0。
(4)自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行。
2．提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件比较
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中，其中NH3只占15%，所以合成氨厂的产率都很低
B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中可循环使用，所以总体来说合成氨的产率很高
C．合成氨工业的反应温度控制在500 ℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D．合成氨厂采用的压强越大，产率越高，无需考虑设备、条件
B [合成氨的反应在适宜的生产条件下达到平衡时，原料的转化率并不高，但生成的NH3分离出后，再将未反应的N2、H2循环利用，这样处理后，可使氨的产率较高，A项错误，B项正确；合成氨工业选择500 ℃左右的温度，主要从反应速率和催化剂活性两方面考虑，合成氨的反应是放热反应，低温才有利于平衡向正反应方向移动，C项错误；不论从反应速率还是化学平衡考虑，高压更有利于合成氨，但压强太大，对设备、动力的要求更高，因此一般选择10 MPa～30 MPa，D项错误。]
二、工业合成氨的适宜条件
1．工业合成氨的适宜条件
2．问题讨论
(1)压强：目前，我国的合成氨厂一般采用的压强为10 MPa～30 MPa，不采用更高压强的理由是压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高、需要的动力也越大。
(2)温度：升高温度能提高化学反应速率，但工业合成氨温度不能太高的理由是
①合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率降低。
②400～500 ℃催化剂活性最大，升高温度，催化剂活性减弱。
微点拨：工业生产中，必须从反应限度和反应速率两个角度选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转化率，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，同时还要考虑设备的要求和技术条件。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)充入的N2越多越有利于NH3的合成。(×)
(2)恒容条件下充入稀有气体有利于NH3的合成。(×)
(3)工业合成氨的反应是熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行。(×)
(4)合成氨反应只有在催化剂的条件下才能增加转化率。(×)
自1784年发现氨以后，人们一直在研究如何利用化学方法由氮气和氢气合成氨，但直到1913年才实现了合成氨的工业化生产，经过研究人员的努力，几十年后建造了日产氨1 000吨的大型装置。
[问题1] 工业生产中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？为什么？
[提示] 不是。因为温度一定时，增大混合气体的压强对合成氨的速率和平衡都有利，但是，压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，需要的动力也越大，目前，我国的合成氨厂一般采用的压强为10 MPa～30 MPa。
[问题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？为什么？
[提示] 不是。因为从平衡的角度考虑，合成氨低温有利，但是温度过低使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，这在工业生产中是很不经济的，所以在实际生产中一般采用的温度为400～500 ℃(在此温度时催化剂的活性最大)。
[问题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？使用的催化剂一般是什么？
[提示] 为了加快反应速率。工业合成氨普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂(又称铁触媒)。
1．从可逆性、反应前后气态物质系数的变化、焓变三个角度分析化学反应的特点。
2．根据反应特点具体分析外界条件对速率和平衡的影响；从速率和平衡的角度进行综合分析，再充分考虑实际情况，选出适宜的外界条件。
1．(2021·广州三中高二月考)恒温下，容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，增大压强使容器体积缩小时，化学反应速率加快，其主要原因是( )
A．改变反应的路径，使反应所需的活化能降低
B．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大；有效碰撞次数增多
C．活化分子百分数未变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多
D．分子间距离减小，使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞
C [增大压强不能改变反应的路径，降低所需的活化能，A错误；增大压强不能增加反应物分子的能量，不能增加活化分子百分数，但有效碰撞次数增多，B错误；增大压强缩小体积，活化分子百分数未变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多，所以反应速率加快，C正确；活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞，只有取向合适才能发生反应，才是有效碰撞，D错误。]
2．(2021·辽宁省实验中学高二月考)某工业生产中发生反应：2A(g)＋B(g)2M(g) ΔH<0。下列有关该工业生产的说法正确的是( )
A．工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成
B．若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B以提高A和B的转化率
C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高
D．工业生产中常采用催化剂，因为生产中使用催化剂可提高M的日产量
D [工业上合成M可能采用常压，如H2SO4工业中SO3的生成；加入过量B只能提高A的转化率，B的转化率降低；温度越高，平衡逆向移动，反应物的转化率降低；使用催化剂可降低反应的活化能，提高反应速率。]
3．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________(填字母编号)。
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)。
[解析] (1)原料气N2和H2经一定条件下的反应，生成的NH3(X)冷却后从设备中分离出来，同时尾气中含有的N2(Y)和H2(Y)进行循环利用。(2)温度选择在500 ℃并不是从化学平衡的影响分析的，而是因为催化剂在此温度时活性大，而且还可以适当提高化学反应速率，压强选择10 MPa～30 MPa是从化学平衡理论分析的，压强越大，平衡向生成NH3的方向移动，但不能过大，因为压强过大，对设备、材料的要求高，投资大，这样在工业生产中是很不经济的。(3)考查压强、温度对化学平衡的影响。
[答案] (1)NH3 (2)BC (3)c a
1．(2021·江苏中学高二月考)在一定条件下，合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，反应达到平衡后，下列说法正确的是( )
A．升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减小，平衡正向移动
B．增大压强，平衡正向移动
C．减小反应物浓度，平衡正向移动
D．加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大，平衡正向移动
B [升高温度，正、逆反应速率均增大，且为放热反应，平衡逆向移动，A错误；合成氨反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，B正确；减小反应物浓度，平衡逆向移动，减小生成物浓度可使平衡正向移动，C错误；催化剂可同等程度增大正、逆反应速率，平衡不移动，D错误。]
2．工业合成氨N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的生产条件选择中能用勒夏特列原理解释的是( )
①使用催化剂、②高温、③高压、④及时将氨气液化从体系中分离出来
A．①③ B．②③ C．③④ D．②④
C [使用勒夏特列原理，研究的对象是可逆反应，以及改变某因素平衡向减弱这方面移动，①催化剂对化学平衡无影响，故①错误；②正反应方向是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，不利于生成氨气，故②错误；③增大压强，有利于向生成物的方向进行，故③正确；④从体系中分离出氨气，减少生成物浓度，有利于向氨气生成的方向进行，故④正确。]
3．(2021·浙江嘉兴月考)煤的液化可获得乙醇：2CO(g)＋4H2(g)C2H5OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－1 709.2 kJ·ml－1。下列说法正确的是( )
A．反应物的总能量小于生成物的总能量
B．升高温度可增大活化分子的数目及有效碰撞频率，因而温度越高越利于获得乙醇
C．使用合适的催化剂、增大压强均有利于提高原料的平衡转化率
D．在绝热密闭容器中进行时，容器中温度不再改变则说明已达平衡状态
D [正反应为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，A错误；正反应为放热反应，则升高温度，平衡逆向移动，不利于获得乙醇，B错误；催化剂不改变平衡移动，不能提高原料的转化率，C错误；在绝热密闭容器中进行时，容器中温度不变，说明正、逆反应速率相等，达到平衡状态，D正确。]
4．(2021·辽宁省实验中学高二月考)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g) 2N2(g)＋3H2O(g) ΔH＜0。在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是( )
A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B．单位时间内消耗NH3和N2的物质的量比为1∶1时，反应达到平衡
C．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，逆反应速率将减小，平衡常数减小
D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的平衡转化率增大
B [焓变为负，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，A错误；单位时间内消耗NH3和N2的物质的量比为1∶1时，可知不同物质的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比，则反应达到平衡状态，B正确；增加NH3的浓度，瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变，K与温度有关，则逆反应速率增大至不变，平衡常数不变，C错误；催化剂不影响平衡移动，则使用高效催化剂，废气中氮氧化物的平衡转化率不变，D错误。]
5．合成氨工业的原料气中含有少量CO，CO会使催化剂失去催化能力(催化剂中毒)，因此，在进入合成塔前必须将其除去。一般用醋酸二氨合铜溶液来吸收原料气中的CO，其反应为Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]Ac(正反应为放热反应)。
(1)醋酸二氨合铜吸收CO的生产适宜条件是______________。
(2)吸收CO后的醋酸铜氨溶液经过处理后可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，醋酸铜氨溶液再生的生产适宜条件是________________________
_____________________________________________________________。
[解析] (1)醋酸二氨合铜吸收CO反应为气体体积减小的放热反应，降低温度或增大压强平衡向吸收CO的方向移动，故应采用低温、高压作为生产条件。(2)放出CO的反应正好和吸收CO的反应相反，应采用高温、低压作为生产条件。
[答案] (1)低温、高压 (2)高温、低压
学 习 任 务
1．认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
2．知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。
条件
提高反应速率
提高平衡转化率
综合结果
压强
高压
高压
高压
温度
高温
低温
兼顾速率和平衡，且考虑催化剂活性
催化剂
使用
无影响
使用
浓度
增大反应物浓度
增大反应物浓度，降低生成物浓度
增大反应物浓度，且不断减少生成物浓度
外部条件
工业合成氨的适宜条件
压强
根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强(10 MPa～30 MPa)
温度
适宜温度，400～500 ℃
催化剂
使用铁触媒做催化剂
浓度
N2和H2的物质的量之比为1∶2.8的投料比，氨及时从混合气中分离出去
工业上选择适宜生产条件的原则
外界条件
有利于加快速率的条件控制
有利于平衡正向移动的条件控制
综合分析结果
浓度
增大反应物的浓度
增大反应物的浓度、减小生成物的浓度
不断地补充反应物、及时地分离出生成物
催化剂
加合适的催化剂
无
加合适的催化剂
温度
高温
ΔH＜0
低温
兼顾速率和平衡，考虑催化剂的适宜温度
ΔH＞0
高温
在设备条件允许的前提下，尽量采取高温并考虑催化剂的活性
压强
高压(有气体参加)
Δνg＜0
高压
在设备条件允许的前提下，尽量采取高压
Δνg＞0
低压
兼顾速率和平衡，选取适宜的压强
一、合成氨反应的限度、速率
1．合成氨反应的特点
合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，ΔS＝－198.2 J·ml－1·K－1。
(1)可逆性：反应为可逆反应。
(2)体积变化：正反应是气体体积缩小的反应。
(3)焓变：ΔH<0，熵变：ΔS<0。
(4)自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行。
2．提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件比较
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中，其中NH3只占15%，所以合成氨厂的产率都很低
B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中可循环使用，所以总体来说合成氨的产率很高
C．合成氨工业的反应温度控制在500 ℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D．合成氨厂采用的压强越大，产率越高，无需考虑设备、条件
B [合成氨的反应在适宜的生产条件下达到平衡时，原料的转化率并不高，但生成的NH3分离出后，再将未反应的N2、H2循环利用，这样处理后，可使氨的产率较高，A项错误，B项正确；合成氨工业选择500 ℃左右的温度，主要从反应速率和催化剂活性两方面考虑，合成氨的反应是放热反应，低温才有利于平衡向正反应方向移动，C项错误；不论从反应速率还是化学平衡考虑，高压更有利于合成氨，但压强太大，对设备、动力的要求更高，因此一般选择10 MPa～30 MPa，D项错误。]
二、工业合成氨的适宜条件
1．工业合成氨的适宜条件
2．问题讨论
(1)压强：目前，我国的合成氨厂一般采用的压强为10 MPa～30 MPa，不采用更高压强的理由是压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高、需要的动力也越大。
(2)温度：升高温度能提高化学反应速率，但工业合成氨温度不能太高的理由是
①合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率降低。
②400～500 ℃催化剂活性最大，升高温度，催化剂活性减弱。
微点拨：工业生产中，必须从反应限度和反应速率两个角度选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转化率，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，同时还要考虑设备的要求和技术条件。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)充入的N2越多越有利于NH3的合成。(×)
(2)恒容条件下充入稀有气体有利于NH3的合成。(×)
(3)工业合成氨的反应是熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行。(×)
(4)合成氨反应只有在催化剂的条件下才能增加转化率。(×)
自1784年发现氨以后，人们一直在研究如何利用化学方法由氮气和氢气合成氨，但直到1913年才实现了合成氨的工业化生产，经过研究人员的努力，几十年后建造了日产氨1 000吨的大型装置。
[问题1] 工业生产中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？为什么？
[提示] 不是。因为温度一定时，增大混合气体的压强对合成氨的速率和平衡都有利，但是，压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，需要的动力也越大，目前，我国的合成氨厂一般采用的压强为10 MPa～30 MPa。
[问题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？为什么？
[提示] 不是。因为从平衡的角度考虑，合成氨低温有利，但是温度过低使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，这在工业生产中是很不经济的，所以在实际生产中一般采用的温度为400～500 ℃(在此温度时催化剂的活性最大)。
[问题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？使用的催化剂一般是什么？
[提示] 为了加快反应速率。工业合成氨普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂(又称铁触媒)。
1．从可逆性、反应前后气态物质系数的变化、焓变三个角度分析化学反应的特点。
2．根据反应特点具体分析外界条件对速率和平衡的影响；从速率和平衡的角度进行综合分析，再充分考虑实际情况，选出适宜的外界条件。
1．(2021·广州三中高二月考)恒温下，容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，增大压强使容器体积缩小时，化学反应速率加快，其主要原因是( )
A．改变反应的路径，使反应所需的活化能降低
B．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大；有效碰撞次数增多
C．活化分子百分数未变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多
D．分子间距离减小，使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞
C [增大压强不能改变反应的路径，降低所需的活化能，A错误；增大压强不能增加反应物分子的能量，不能增加活化分子百分数，但有效碰撞次数增多，B错误；增大压强缩小体积，活化分子百分数未变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多，所以反应速率加快，C正确；活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞，只有取向合适才能发生反应，才是有效碰撞，D错误。]
2．(2021·辽宁省实验中学高二月考)某工业生产中发生反应：2A(g)＋B(g)2M(g) ΔH<0。下列有关该工业生产的说法正确的是( )
A．工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成
B．若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B以提高A和B的转化率
C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高
D．工业生产中常采用催化剂，因为生产中使用催化剂可提高M的日产量
D [工业上合成M可能采用常压，如H2SO4工业中SO3的生成；加入过量B只能提高A的转化率，B的转化率降低；温度越高，平衡逆向移动，反应物的转化率降低；使用催化剂可降低反应的活化能，提高反应速率。]
3．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________(填字母编号)。
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)。
[解析] (1)原料气N2和H2经一定条件下的反应，生成的NH3(X)冷却后从设备中分离出来，同时尾气中含有的N2(Y)和H2(Y)进行循环利用。(2)温度选择在500 ℃并不是从化学平衡的影响分析的，而是因为催化剂在此温度时活性大，而且还可以适当提高化学反应速率，压强选择10 MPa～30 MPa是从化学平衡理论分析的，压强越大，平衡向生成NH3的方向移动，但不能过大，因为压强过大，对设备、材料的要求高，投资大，这样在工业生产中是很不经济的。(3)考查压强、温度对化学平衡的影响。
[答案] (1)NH3 (2)BC (3)c a
1．(2021·江苏中学高二月考)在一定条件下，合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，反应达到平衡后，下列说法正确的是( )
A．升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减小，平衡正向移动
B．增大压强，平衡正向移动
C．减小反应物浓度，平衡正向移动
D．加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大，平衡正向移动
B [升高温度，正、逆反应速率均增大，且为放热反应，平衡逆向移动，A错误；合成氨反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，B正确；减小反应物浓度，平衡逆向移动，减小生成物浓度可使平衡正向移动，C错误；催化剂可同等程度增大正、逆反应速率，平衡不移动，D错误。]
2．工业合成氨N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的生产条件选择中能用勒夏特列原理解释的是( )
①使用催化剂、②高温、③高压、④及时将氨气液化从体系中分离出来
A．①③ B．②③ C．③④ D．②④
C [使用勒夏特列原理，研究的对象是可逆反应，以及改变某因素平衡向减弱这方面移动，①催化剂对化学平衡无影响，故①错误；②正反应方向是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，不利于生成氨气，故②错误；③增大压强，有利于向生成物的方向进行，故③正确；④从体系中分离出氨气，减少生成物浓度，有利于向氨气生成的方向进行，故④正确。]
3．(2021·浙江嘉兴月考)煤的液化可获得乙醇：2CO(g)＋4H2(g)C2H5OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－1 709.2 kJ·ml－1。下列说法正确的是( )
A．反应物的总能量小于生成物的总能量
B．升高温度可增大活化分子的数目及有效碰撞频率，因而温度越高越利于获得乙醇
C．使用合适的催化剂、增大压强均有利于提高原料的平衡转化率
D．在绝热密闭容器中进行时，容器中温度不再改变则说明已达平衡状态
D [正反应为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，A错误；正反应为放热反应，则升高温度，平衡逆向移动，不利于获得乙醇，B错误；催化剂不改变平衡移动，不能提高原料的转化率，C错误；在绝热密闭容器中进行时，容器中温度不变，说明正、逆反应速率相等，达到平衡状态，D正确。]
4．(2021·辽宁省实验中学高二月考)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g) 2N2(g)＋3H2O(g) ΔH＜0。在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是( )
A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B．单位时间内消耗NH3和N2的物质的量比为1∶1时，反应达到平衡
C．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，逆反应速率将减小，平衡常数减小
D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的平衡转化率增大
B [焓变为负，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，A错误；单位时间内消耗NH3和N2的物质的量比为1∶1时，可知不同物质的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比，则反应达到平衡状态，B正确；增加NH3的浓度，瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变，K与温度有关，则逆反应速率增大至不变，平衡常数不变，C错误；催化剂不影响平衡移动，则使用高效催化剂，废气中氮氧化物的平衡转化率不变，D错误。]
5．合成氨工业的原料气中含有少量CO，CO会使催化剂失去催化能力(催化剂中毒)，因此，在进入合成塔前必须将其除去。一般用醋酸二氨合铜溶液来吸收原料气中的CO，其反应为Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]Ac(正反应为放热反应)。
(1)醋酸二氨合铜吸收CO的生产适宜条件是______________。
(2)吸收CO后的醋酸铜氨溶液经过处理后可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，醋酸铜氨溶液再生的生产适宜条件是________________________
_____________________________________________________________。
[解析] (1)醋酸二氨合铜吸收CO反应为气体体积减小的放热反应，降低温度或增大压强平衡向吸收CO的方向移动，故应采用低温、高压作为生产条件。(2)放出CO的反应正好和吸收CO的反应相反，应采用高温、低压作为生产条件。
[答案] (1)低温、高压 (2)高温、低压
学 习 任 务
1．认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
2．知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。
条件
提高反应速率
提高平衡转化率
综合结果
压强
高压
高压
高压
温度
高温
低温
兼顾速率和平衡，且考虑催化剂活性
催化剂
使用
无影响
使用
浓度
增大反应物浓度
增大反应物浓度，降低生成物浓度
增大反应物浓度，且不断减少生成物浓度
外部条件
工业合成氨的适宜条件
压强
根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强(10 MPa～30 MPa)
温度
适宜温度，400～500 ℃
催化剂
使用铁触媒做催化剂
浓度
N2和H2的物质的量之比为1∶2.8的投料比，氨及时从混合气中分离出去
工业上选择适宜生产条件的原则
外界条件
有利于加快速率的条件控制
有利于平衡正向移动的条件控制
综合分析结果
浓度
增大反应物的浓度
增大反应物的浓度、减小生成物的浓度
不断地补充反应物、及时地分离出生成物
催化剂
加合适的催化剂
无
加合适的催化剂
温度
高温
ΔH＜0
低温
兼顾速率和平衡，考虑催化剂的适宜温度
ΔH＞0
高温
在设备条件允许的前提下，尽量采取高温并考虑催化剂的活性
压强
高压(有气体参加)
Δνg＜0
高压
在设备条件允许的前提下，尽量采取高压
Δνg＞0
低压
兼顾速率和平衡，选取适宜的压强
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