高中化學(xué)選擇性必修一 2.4 化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控 基礎(chǔ)知識(shí)講義

1、第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控一、合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)（一）反應(yīng)：N2+3H22NH3（二）特點(diǎn)：1、可逆反應(yīng)2、放熱反應(yīng)：H03、熵減小的反應(yīng)：S0二、合成氨反應(yīng)特點(diǎn)的分析對(duì)合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強(qiáng)催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量增大降低增大無影響三、工業(yè)合成氨的適宜條件壓強(qiáng)：10-30MPa 溫度：400-500 催化劑：鐵觸媒（500左右時(shí)的活性最大）工業(yè)上選擇適宜生產(chǎn)條件的原則外界條件有利于加快速率的條件控制有利于平衡正向移動(dòng)的條件控制綜合分析結(jié)果濃度增大反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)物的濃度、減小生成物的濃度不斷地補(bǔ)充反應(yīng)物、及時(shí)地分離出生成物催化劑加合適的催

2、化劑不需要加合適的催化劑溫度高溫H0低溫兼顧速率和平衡，考慮催化劑的適宜溫度H0高溫在設(shè)備條件允許的前提下，盡量采取高溫并考慮催化劑的活性壓強(qiáng)高壓(有氣體參加)g0高壓在設(shè)備條件允許的前提下，盡量采取高壓g0低壓兼顧速率和平衡，選取適宜的壓強(qiáng)四、合成氨的生產(chǎn)流程（一）生產(chǎn)流程（二）流程分析1、原料氣干燥、凈化：除去原料氣中的水蒸氣及其他氣體雜質(zhì)，防止與催化劑接觸時(shí)，導(dǎo)致催化劑“中毒”而降低或喪失催化活性2、壓縮機(jī)加壓：增大壓強(qiáng)3、熱交換：合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)體系溫度逐漸升高，為原料氣反應(yīng)提供熱量，故熱交換可充分利用能源，提高經(jīng)濟(jì)效益。4、冷卻：生成物NH3的液化需較低溫度采取迅速冷卻的方法，可使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出來，以促使平衡向生成NH3的方向移動(dòng)。 5、循環(huán)使用原料氣：因合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng)，平衡混合物中含有原料氣，將NH3分離后的原料氣循環(huán)利用，并及時(shí)補(bǔ)充N2和H2,使反應(yīng)物保持一定的濃度，以利于合成氨反應(yīng)，提高經(jīng)濟(jì)效益。五、影響化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的兩個(gè)因素（一）參加反應(yīng)的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等本身因素（二）溫度、壓強(qiáng)、濃度、催化劑等反應(yīng)條件六、化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控（一）定義：就是通過改變反應(yīng)條件使一個(gè)可能發(fā)生的反應(yīng)按照某一方向進(jìn)行。（二）考慮因素：在實(shí)際生產(chǎn)中常常需要結(jié)合設(shè)備條件、安全操作、經(jīng)濟(jì)成本等情況，綜合考慮影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素，尋找適宜的