化学反应条件的优化学案

第四节 化学反应条件的优化学案

年级主任：张中利 备课组：高二化学 备课人：唐国军 备课时间：2012.12.17 学习目标：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 【导学案目标1】

认真阅读课本第65—68页，根据《学案测评》，15分钟后比一下谁回答的准确？ 1、书写合成氨的热化学反应方程式并总结反应特点 ？

2、反应的自发性和限度 已知298K 时：△H=—92.2 kJ·mol -1，△S=—198.2 J·K -1·mol -1

（1）分析298K 下合成氨反应能否自发进行？

（2）运用化学平衡移动知识分析，什么条件有利于氨的合成？？

3、 反应速率（1）通过控制哪些条件能提高合成氨反应的速率？

（2）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？

（3）分析催化剂对合成氨反应速率的影响。

4. 各种外界条件对速率和平衡的具体影响：

【达标练习1】1. 合成氨适宜条件：

（ ）2、工业上合成氨时一般采用500℃左右温度，其原因是：①适当提高氨的合成速

率，

②提高H 2转化 率；③提高氨的产率；④催化剂在500℃时活性最大 A 、① B 、①② C 、②③④ D 、①④ （ ）3、在合成氨工业中，实现下列目的的变化过程中与平衡移动无关的是 A 、为增加NH 3的日产量，不断将NH 3分离出来 B 、为增加NH 3的日产量，使用催化剂

C 、为增加NH 3的日产量，采用500℃左右的高温

D 、为增加NH 3的日产量，采用2×107~5×107Pa 的压强

【当堂训练1】

1、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%，所以生产氨的工厂的效率都很低 B. 由于氨易液化，氮气、氢气是循环使用的，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 2、有平衡体系CO （g ）＋2H 2（g ） CH 3OH （g ），△H ＜0。为了增加甲醇的日产量， 从理论上来讲应该采取的正确措施是（ ）

A. 高温、高压 B. 适宜的温度、高压、催化剂

C. 低温、高压 D. 高温、高压、催化剂

3、合成氨所需要的氢气可由煤与水反应制得，其中CO （g ）＋H 2O （g ）CO 2 （g ）＋H 2（g ），△H ＞0. 欲提高CO 的转化率可采用的是（ ）

①降低温度 ②增大压强 ③使用催 化剂 ④增大CO 的浓度 ⑤增大水蒸气的浓度 A. ①②③ B. ④⑤ C. ①⑤ D. ⑤

4、合成氨工业中，为实现增加氨的日产量的目的而采取下列措施，其中与平衡移动无关的是（ ）

A. 不断将氨分离出来 B. 使用催化剂

C. 采用500℃左右的温度 D. 采用2×107~3×107Pa 的压强

5、某工业生产中发生反应：2A(g) + B(g)

2M(g) ΔH ＜0，下列有关说法正确的是（ ）

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 ．由于物质B 价廉易得，工业上一般采用加入过量的B ，因加入过量的B 可以增大正反应速率，减小逆反应速率，从而提高A 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 ．工业生产中会采用催化剂，因为使用催化剂可提高 M 的日产量

6. 如图表示反应N 2(g)+3H2(g)

催化剂 高温高压

2NH 3(g)（正反应是放热反应）在某些时间段中反应速率与反应过程的曲线关

系图，则氨的百分含量最高的一段时间是（ ）

A 、 t 0—t 1 B 、 t 2—t 3 C 、t 3—t 4 D 、 t 5—t 6

v

【课后练习】

t 0 t 1

t 2 t 3 t 4

t 5

t 6 t

1、在一定条件下，可逆反应：N 2(g)+3H2(g) 2NH 3(g) △H ＜0达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述 错误的是（ ）

A 、加催化剂，V 正、V 逆都发生变化且变化倍数相同 B 、加压，V 正、V 逆都增大 C 、降温，V 正增大，V 逆减小 D 、恒压条件下，加入氩气，V 正、V 逆都减小 2、a 1和a 2分别为A 在两个恒容容器中平衡体系A(g) 2 B(g) 和 B(g)的转化率，在温度不变的情况下，均增加A 的物质的量，下列判断正确的是（ ）

A ．a 1、a 2均减小 B ．a 1、a 2均增大 C ．a 1减小，a 2增大 D ． a 1增大，a 2减小

3、已知合成氨的反应为：N 2+3H2 2NH 3 △H= -92.4kJ/mol, 一定条件下达到化学平衡，现升高温度，下列图像中能正确描述正、逆反应速率(v)变化的是（ ）

4、对于可逆反应N 2(g) + 3H2(g)

2NH 3(g)（正反应为放热反应），下列说法正确的是（ ）

A ．达到平衡后加入N 2，当重新达到平衡时，NH 3的浓度比原平衡的大，N 2的浓度比原平衡的小 B ．达到平衡后升高温度，既加快了正、逆反应速率，又提高了NH 3的产率

C ．达到平衡后缩小容器体积，既有利于加快正、逆反应速率，又有利于提高H 2的转化率 D ．加入催化剂可以缩短达到平衡的时间，是因为正反应速率增大了，而逆反应速率减小了 5、一定温度下，在容积为VL 的密闭容器中进行

aN(g) 的化学反应，M 、N 的物质的量随时间的变化曲线如图所示： (1) 此反应的化学方程式中 (2) t1到t 2时刻，以M 的浓度变化表示的化学反应速率为 __________________.

(3) 此反应达到平衡时，反应物的转化率为(4) 当反应aN(g) bM(g) 达平衡后

① 若再充入N 达到新平衡后N 的百分含量将 （填 “增大、减小、不变”， 下同）

② 若再充入xmol N和ymol M、且x/y＞a/b时，则达到新平衡时混合气体的平均摩尔质量将 ________

6、一定条件下，在体积为3L 的密闭容器中，一氧化碳与 成甲醇（催化剂为Cu 2O/ZnO）： CO （g ）＋2H 2（g ）根据题意完成下列各题：

（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K ＝ ， 值 （填“增大”、“减小”或“不变”）（2）在500℃，到平衡，氢气的平均反应速率v （H 2）＝ （3）在其他条件不变的情况下，对处于E 点的体系体积 压1/2，下列有关该体系

的说法正确的是

A ．氢气的浓度减少 B ．正反应速率加快，逆反应速率也加快

C ．甲醇的物质的量增加 D ．重新平衡时n （H 2）/n（CH 3OH ）增大

7、可逆反应4NH 3(g) +5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)，下列叙述正确的是（ ）

A ．达到化学平衡时，4ν正( O2) ＝5ν逆(NO)

B ．若单位时间生成XmolNO 的同时，消耗 Xmol NH3，则反应达到平衡状态 C ．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大

升高温度，K 从反应开始

CH 3OH （g ）

氢气反应生

缩到原来的

D ．化学反应速率关系是：2ν正( NH3) ＝3ν正(H2O) 8、如右图所示在容积固定的2L 密闭容器中进行某一可逆反应：

X(g) + 2Z(g)用Y 的物质的量浓度改变表示反应速率ν正、ν逆与时间的关系图。已知单位为 L -1·s -1，则图中阴影部分的面积表示( )

X 的物质的量浓度的减少 B ．Y 的物质的量浓度的减少 Z 的物质的量增加

D ．Y 的物质的量减少

t /s

mol ·A ．C ．