高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控授课ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控授课ppt课件，共50页。PPT课件主要包含了学习目标，合成氨工业，粮食增产，无机产品，有机产品，提出合成氨的原理，绿色化学等内容，欢迎下载使用。
1.能思考化学反应条件的选择和优化
2.针对典型案例，能从限度、速率等角度对化学反应和化 工生产条件进行综合分析
合成氨是化学工业最伟大的发明之一
◎合成氨反应原理 N2+3H2 ⇌2NH3 ◎最初使用催化剂
◎原料气来源◎改进催化剂◎适合的设备
如果你是合成氨厂的厂长，若要提高氨的产量，需要考虑哪些方面
N2(g) + 3H2(g) ⇌2NH3(g) △ H = -92.4 kJ/ml
思考：工业合成氨反应的原理及其特点
正反应是气体总体积缩小的反应
思考：如何选择反应条件以提高氨的产量？
增大反应物浓度减小生成物浓度
催化剂的合理使用是推动合成氨工业化的重要条件
催化剂改变反应历程、降低反应活化能示意图
思考：在实际生产中，如何选择合适的催化剂
净化原料气，防止催化剂“中毒”
思考：结合数据分析预测实际生产中应如何选择温度、压强
表中的实验数据是在不同温度、压强下，平衡混合物中氨的含量的变化情况（初始时氮气和氢气的体积比是1:3）
数据分析：预测实际生产中应如何选择温度、压强
思考：在实际生产中，如何选择合适的温度
10 MPa 下平衡时氨的体积分数随温度的变化示意图
NH3 的体积分数 /%
0 100 200 300 400 500 600
908070605040302010
反应速率减小达到平衡的时间变长在工业生产中不经济
一般 400 ℃-500 ℃
思考：在实际生产中，如何选择合适的压强
400℃ 下平衡时氨的体积分数随压强的变化示意图
N2(g) + 3H2(g) ⇌2NH3(g) △ H=-92.4 kJ/ml
0 20 40 60 80 100
80604020
材料的强度，设备的制造生产投资提高，经济效益下降
一般10-30 MPa
思考：为了提高氨的产量应如何调整温度和压强？
在500 ℃和30 MPa时，合成氨平衡混合物中NH3的体积分数仍不够高
铁触媒400~500 ℃
10 MPa-30 MPa
观察分析：从图中能得到哪些关于提高合成氨产量的信息
铁触媒400-500 ℃
NH3+N2+H2 热
水煤气提供氢气液化空气提供氮气
中国科学院大连化物所构筑的双活性中心催化体系，将合成氨的温度和压强分别降到350 ℃和1 MPa。为发展更加节能的催化剂提供了新思路，体现绿色化学的理念，使我国的合成氨工业位于世界领先水平
思考：结合工业合成氨的实例，归纳整理化学反应调控的方法
设备条件、安全操作、经济成本
反应条件（温度、压强、浓度、催化剂）
降低温度；
（教材49页，3.）在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化成SO3，2SO2(g) + O2(g) ⇌2SO3(g) △ H = -199.6 kJ/ml。 下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。
(1) 从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫，应选择的条件是
增大氧气浓度、减小三氧化硫浓度；
催化剂在此温度下活性较大，利于加快化学反应速率
2SO2(g) + O2(g) ⇌2SO3(g) △ H = -199.6 kJ/ml
(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，釆用的压强为常压，原因是
在常压下SO2的转化率比较高，如果再加压，对材料的强度和设备的制造要求提高
(4) 在实际生产中，通入过量的空气，原因是 (5) 尾气中的SO2必须回收，原因是
防止形成酸雨，污染空气；
（教材49页，4.）在合成氨工业中，原料气(N2、H2以及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理, 目的是除去其中的 CO,其反应为：[Cu(NH3)2]+ + CO + NH3 ⇌[Cu(NH3)3CO]+ △ H < 0。（1）铜氨液吸收CO适宜的生产条件是 （2）吸收CO后的铜氨液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力，可供循环使用。铜氨液再生适宜的生产条件是
练习：合成氨所需的H2可由煤和水蒸气反应而制得，其中一步的反应为 CO(g) + H2O(g) ⇌CO2 + H2(g) △ H < 0，下列措施中，能提高CO转化率的是（ ） A.增大压强 B.降低温度 C.增大水蒸气浓度 D.增大CO浓度
2018年，天津高考10，节选
（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气： CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g)②按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900 ℃的原因是 。
900 ℃时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低
完成书后习题49页，第1、2、5题
1.关注我国合成氨工业的发展情况，绘制一张对应的工业流程简图
2.搜集资料，了解合成氨工业催化剂的发展历程
3.提出“珍惜粮食、拒绝浪费”的具体建议
科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点！