化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡

化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡第1頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

知識(shí)提綱：濃度壓強(qiáng)溫度催化劑其它濃度壓強(qiáng)溫度適宜條件選擇合成氨工藝流程一、化學(xué)反應(yīng)速率1、化學(xué)反應(yīng)速率2、影響反應(yīng)速率的條件二、化學(xué)平衡1、定義2、影響平衡的條件3、等效平衡三、合成氨簡(jiǎn)介化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第2頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、化學(xué)反應(yīng)速率1、概念：化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的，通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。2、表示方法：ひ(A)=△

C(A)△t————ひ（C）=△

C(C)△t————

mA（g）+nB（g）==pC（g）+qD（g）△

C(A)=C(A)—C′(A)△

C(C)=C′(C)—C(C)C′(A)、C′(C)表示一定時(shí)間后的物質(zhì)濃度C(A)、

C(C)表示物質(zhì)起始濃度第3頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、單位：mol/(L·S)或mol/(L·min)或mol/(L·h)4、特點(diǎn)：⑴化學(xué)反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率，且取正值⑵在同一反應(yīng)中用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí)其數(shù)值可以是不同的。⑶不同物質(zhì)的速率的比值一定等于化學(xué)反應(yīng)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。ひ(A)：ひ(B)：ひ(C)：ひ(D)==m：n：p：q5、有關(guān)計(jì)算：①求經(jīng)歷的時(shí)間性△t△

Cひ——=③求物質(zhì)的量的變化②求濃度的變化△t△

Cひ·=△

nV=ひ·△t·第4頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1、內(nèi)因：參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)的歷程，是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。⑴、化學(xué)鍵的強(qiáng)弱與反應(yīng)速率的關(guān)系⑵、化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)與反應(yīng)速率的關(guān)系例：F2、Cl2、Br2、I2與H2的反應(yīng)。H—F>H—Cl>H—Br>H—I例：Mg、Al、Cu與稀硫酸的作用。Al與稀硫酸、濃硫酸的作用。2、外因第5頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑴外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律條件影響規(guī)律說(shuō)明濃度C(反應(yīng)物)↑→ひ↑①是有氣體參加或在溶液中的反應(yīng)②

可逆反應(yīng)中ひ正↑、ひ逆↑。壓強(qiáng)p↑→ひ↑可逆反應(yīng)中，若反應(yīng)物、生成物中均有氣體，P↑，ひ正↑、ひ逆↑溫度T↑→ひ↑可逆反應(yīng)中，T↑，ひ正↑、ひ逆↑。催化劑使用正催化劑→ひ↑可逆反應(yīng)中，可同等程度ひ正↑、ひ逆↑。第6頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑是影響化學(xué)反應(yīng)速率的四大因素此外還有光、超聲波、激光、放射性、電磁波、反應(yīng)物的顆粒的大小、擴(kuò)散速率、溶劑效應(yīng)等也影響了反應(yīng)速率。第7頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)條件影響原因結(jié)論①增大反應(yīng)物濃度單位體積內(nèi)分子數(shù)增加(活化分子百分?jǐn)?shù)不變)，活化分子數(shù)相應(yīng)增加單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加有效碰撞次數(shù)增多反應(yīng)速率加快。②增加氣體壓強(qiáng)③升高溫度反應(yīng)物分子能量增加，活化分子百分?jǐn)?shù)增加④合適催化劑降低反應(yīng)所需的能量，使活化分子百分?jǐn)?shù)增加⑵外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因第8頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)的速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)升高溫度使用正催化劑1、試將外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響結(jié)果填入下表中：影響結(jié)果外界條件改變課堂練習(xí)第9頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、反應(yīng)A+3B==2C+2D在四種不同的情況下的反應(yīng)速率分別為：①ひ（A）=0.15mol/(L·S)

②ひ（B）=0.6mol/(L·S)③ひ（C）=0.4mol/(L·S)

④ひ（D）=0.45mol/(L·S)該反應(yīng)在四種情況下的快慢順序?yàn)開____________.④>③=②>①分析：

①根據(jù)反應(yīng)速率之比等于物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比來(lái)判斷。

②將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率來(lái)判斷。在同一個(gè)反應(yīng)中，用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí)，其數(shù)值可以是不同的，但表示這個(gè)反應(yīng)速率的含義是相同的。第10頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、把鎂條投入到裝有鹽酸的敞口容器中，產(chǎn)生H2的速率可由下圖表示，在下列因素中：①鹽酸的濃度；②鎂條的表面積；③溶液的溫度；④Cl-的濃度。影響反應(yīng)速率的因素是（）(A)①④(B)③④(C)①②③(D)②③C速率時(shí)間第11頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

4、在一定條件下，NO能跟H2發(fā)生如下反應(yīng)：2NO+2H2==N2+2H2O。經(jīng)研究，上述反應(yīng)是按以下三步反應(yīng)進(jìn)行的總反應(yīng)（括號(hào)中是該條件下反應(yīng)的相對(duì)速率）：①2NO+H2==N2O+H2O

（慢）②2N2O==2N2+O2

（快）③2H2+O2==2H2O（更快）以上總反應(yīng)的速率主要取決于三步反應(yīng)中的（）(A)①(B)②(C)③(D)②③A第12頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、現(xiàn)有反應(yīng)：A(g)+B(g)===C

(g)，從正反應(yīng)開始，在其他條件不變時(shí)，某一反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度跟反應(yīng)速率之間的關(guān)系曲線如圖所示，其中明顯錯(cuò)誤的是（）

ひC(A)O

(A)ひC(B)Oひ時(shí)間Oひ溫度O

(B)

(C)

(D)B第13頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、右圖為反應(yīng)2A（g）=B（g）+C（g）的速率ひ（A）變化的圖像，其中縱坐標(biāo)可能是（）A.溫度B.壓強(qiáng)C.A的濃度D.反應(yīng)時(shí)間0ひ（A）D第14頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7、進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在A瓶中放入10g黃豆大小的碳酸鈣，在B瓶中放入5g粉末狀碳酸鈣，分別加入50mL1mol/L鹽酸，下圖中橫軸X代表時(shí)間，縱軸Y代表瓶中碳酸鈣減小的質(zhì)量，其中能正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖是（）

(A)

(B)

(C)

(D)BABABABAYXYYYXXXC第15頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8、在一定條件下2升的反應(yīng)容器中充入一定量的N2和H2發(fā)生下反應(yīng)N2+3H2=2NH3，5分鐘后測(cè)的NH3的物質(zhì)的量為0.5mol，則NH3的反應(yīng)速率為__________________；H2的反應(yīng)速率為__________________________________。0.05mol/(L·m)0.05mol/(L·m)×3÷2=0.075mol/(L·m)9、硫分別在空氣中和氧氣中燃燒的現(xiàn)象是__________、__________。由此可得出的結(jié)論是____________________。10、已知在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng)2X+W=Y+ZY+N=W+Z則總反應(yīng)方程式為__________。其中X為________W為________Y為___________。2X+N=2Z反應(yīng)物催化劑中間產(chǎn)物淡藍(lán)色火焰藍(lán)紫色火焰反應(yīng)物濃度大，速率快第16頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月11、如下圖所示，相同體積的a、b、c三密閉容器，其中c容器有一活塞，a、b兩容器為定容容器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器壓強(qiáng)相等，一定條件下發(fā)生2SO2+O2=2SO3的反應(yīng)。問：③如起始在a、c兩容器中通入同量的N2，則此時(shí)三容器起始?jí)簭?qiáng)為Pa___Pb___Pc；①起始a、c兩容器的反應(yīng)速率大小關(guān)系為Va___Vc；②反應(yīng)一段時(shí)間后a、c中速率大小關(guān)系為Va___Vc；=<>==>起始反應(yīng)速率關(guān)系為Va___Vb___Vc第17頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、化學(xué)平衡的建立1、化學(xué)平衡的建立從反應(yīng)物開始從生成物開始第18頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、化學(xué)平衡狀態(tài)在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。概念的理解：前提是一定條件下的可逆反應(yīng)實(shí)質(zhì)是ひ正=ひ逆≠0標(biāo)志是反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變第19頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、化學(xué)平衡的特征(1)逆——可逆反應(yīng)

變——當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等條件改變時(shí)，化學(xué)平衡即發(fā)生移動(dòng)(2)等——ひ正=ひ逆≠0(3)動(dòng)——?jiǎng)討B(tài)平衡

定——平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變第20頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法⑴項(xiàng)目mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡混合體系中各組分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一定各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量一定平衡平衡平衡不一定平衡第21頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月項(xiàng)目mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)是否平衡正逆反應(yīng)速率關(guān)系在單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA的同時(shí)生成了mmolA

在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB的同時(shí)消耗了pmolC在單位時(shí)間內(nèi)生成了nmolB的同時(shí)消耗了qmolD(均指ひ逆)ひ(A)?ひ(B)?ひ(C)?ひ(D)==m?n?p?qひ正不一定等于ひ逆4、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法⑵平衡平衡不一定平衡不一定平衡第22頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月項(xiàng)目mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)是否平衡壓強(qiáng)當(dāng)m+n≠p+q時(shí)，總壓力一定(其它條件一定)當(dāng)m+n=p+q時(shí)，總壓力一定(其它條件一定)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量(M)當(dāng)m+n≠p+q時(shí)，M一定當(dāng)m+n=p+q時(shí)，M一定4、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法⑶平衡不一定平衡平衡不一定平衡第23頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月項(xiàng)目注意化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)是否平衡密度(ρ)C(s)+CO2(g)2CO(g)(ρ一定)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(ρ一定)H2(g)+I2(g)2HI(g)(ρ一定)4、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法⑷不一定平衡不一定平衡一定平衡第24頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月課堂練習(xí)1、下列方法中可以證明A(s)+2B2(g)

2C2(g)+D2(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________________.⑵、一個(gè)B—B鍵的斷裂的同時(shí)有一個(gè)C—C鍵的生成⑼、百分組成B2%=C2%=D2%⑴、單位時(shí)間內(nèi)生成了2molC的同時(shí)也生成了1molA⑶、反應(yīng)速率ひ(B2)=ひ(C2)=1/2ひ(D2)⑷、C(B2):C(C2):C(D2)=2:2:1⑸、溫度、體積一定時(shí)，[B2]、[C2]、[D2]濃度不再變化⑹、溫度、體積一定時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化⑺、條件一定時(shí)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化⑻、溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化⑴、⑸、⑹、⑺、⑻第25頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)：化學(xué)平衡的標(biāo)志①正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率②各成分的百分含量保持不變③各物質(zhì)的濃度不變④各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變⑤對(duì)于氣體計(jì)量數(shù)和前后不相等的反應(yīng)，壓強(qiáng)保持不變2、在一定溫度下，可逆反應(yīng)：A2(氣)+B2(氣)2AB(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是(A)A2、B2、AB的濃度不再變化(B)容器中的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化(C)單位時(shí)間內(nèi)生成n

mol的A2同時(shí)生成2n

mol的AB(D)A2、B2、AB的濃度之比為1:1:2AC第26頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、化學(xué)平衡移動(dòng)對(duì)一個(gè)可逆反應(yīng)，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)以后，反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)、濃度等)發(fā)生改變，平衡混合物里各組分的濃度也就隨著改變而達(dá)到新的平衡狀態(tài)，這個(gè)過程叫做化學(xué)平衡移動(dòng)?；瘜W(xué)平衡移動(dòng)的根本原因：外界條件改變，引起ひ正、ひ逆發(fā)生改變，且：ひ正≠ひ逆≠0，造成化學(xué)平衡移動(dòng)。五、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素1、濃度：在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度都可使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；反之化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。第27頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第28頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、壓強(qiáng)：

對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積發(fā)生變化的可逆反應(yīng)，在其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)；反之，化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。其他條件不變時(shí)，壓強(qiáng)增大，ひ正、ひ逆都提高，但氣體體積之和大的反應(yīng)速率增大的幅度更大。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)第29頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響，只考慮對(duì)參加反應(yīng)的氣態(tài)物質(zhì)的影響。H2(g)+I2(g)

2HI(g)第30頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、溫度：在其他條件不變的情況下，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。升高溫度，吸熱反應(yīng)方向的速率增大的幅度更大。降低溫度，吸熱反應(yīng)方向的速率降低的幅度更大。N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)；△H＜0第31頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無(wú)影響，它的使用能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率（即反應(yīng)速率改變但仍然相等），可以改變化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。正催化劑可以加快反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。t1t2t產(chǎn)物含量使用催化劑第32頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月勒夏特列原理：——化學(xué)平衡移動(dòng)原理若改變影響平衡的一個(gè)條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度)，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。第33頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月課堂練習(xí)：1、反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g)(正反應(yīng)放熱)，從正反應(yīng)開始經(jīng)t1時(shí)間達(dá)到平衡狀態(tài)，在t2末由于條件變化，平衡受到破壞，在t3時(shí)達(dá)到新的平衡，下圖表示上述反應(yīng)過程中物質(zhì)的濃度與反應(yīng)時(shí)間的變化關(guān)系，試問圖中的曲線變化是由哪種條件的改變引起的？（）A、增大X或Y的濃度B、增大壓強(qiáng)C、增大Z濃度D、降低溫度D第34頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、下圖表示可逆反應(yīng)：A(g)+B(g)C(g)，當(dāng)增大壓強(qiáng)時(shí)，平衡由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，正確的曲線是（）。B第35頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月D3、對(duì)于可逆反應(yīng)：A(g)+2B(g)2C(g)；△H＞0，下列圖像中下列的是（）。第36頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、如圖曲線是在其他條件一定時(shí)，反應(yīng)：2NO2

N2O4；△H

<O中，NO2最大轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。圖上標(biāo)有A、B、C、D、E5點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài)且ひ(正)>ひ(逆)的點(diǎn)是（）（A）A或E（B）C（C）B（D）DB第37頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

5、可逆反應(yīng)：

mA(S)+nB(g)

pC(g)；△H＜0在一定溫度的密閉容器中進(jìn)行，B的體積分?jǐn)?shù)(VB%)與壓強(qiáng)關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是（）（A）m+n<p（B）n>p（C）n<p（D）x點(diǎn)時(shí):

ひ(正)>ひ(逆)CD第38頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、對(duì)于反應(yīng)：2A+B2C在反應(yīng)過程中C的百分含量隨溫度變化如右圖所示，則：⑴T0對(duì)應(yīng)的V正與V逆的關(guān)系是_____________.⑵正反應(yīng)為_________熱反應(yīng).⑶A、B兩點(diǎn)正反應(yīng)速率的大小關(guān)系是________________.⑷溫度T<T0時(shí)，C%逐漸增大的原因是_______________.C%T0T0BA···CT第39頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六、等效平衡問題及解題思路1、等效平衡的含義在一定條件(定溫、定容或定溫、定壓)下，只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，任何相同組分的分?jǐn)?shù)(體積、物質(zhì)的量)均相同，這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡。2、等效平衡的分類⑴、定溫、定容條件下的等效平衡I類：對(duì)于一般可逆反應(yīng)，在定T、V條件下，改變起始加入情況，只要按可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的量與原平衡起始量相同，則兩平衡等效。第40頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Ⅲ類：對(duì)于一般可逆反應(yīng)，在定T、P條件下，改變起始加入情況，只要按可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的量比與原平衡相同，則兩平衡等效。⑵、定溫、定壓條件下的等效平衡Ⅱ類：對(duì)于一般可逆反應(yīng)，在定T、V條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比與原平衡相同，則兩平衡等效。mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)定T、V定T、Pm+n≠p+qm+n=p+q極限相等法極限成比例法極限成比例法m+n≠p+qm+n=p+q第41頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、在容積固定的2L的密閉容器中，充入A和B各4mol，發(fā)生可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)2C(g)，并達(dá)到平衡，以B的濃度改變表示的反應(yīng)速率V正、V逆與時(shí)間的關(guān)系，如右圖。則B的平衡濃度的表示式正確的是（式中S指對(duì)應(yīng)區(qū)域的面積）（）A、4Saob

B、2Saob

C、4SabdoD、2Sbod

B圖中陰影部分面積表示（）A、A的濃度的減少B、B物質(zhì)的量的減少C、C的濃度的增加D、A物質(zhì)的量的減少C第42頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月八、合成氨適宜條件的選擇在實(shí)際生產(chǎn)中，需要綜合考慮反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、原料選擇、產(chǎn)品和設(shè)備等各方面的情況，還要兼顧實(shí)際條件和生產(chǎn)成本，以確定最佳生產(chǎn)條件。合成氨的反應(yīng)原理為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)），這是一個(gè)氣體體積縮小的、放熱的可逆反應(yīng)。（1）催化劑：催化劑雖不能改變化學(xué)平衡，但可加快反應(yīng)速率，提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。（2）溫度：升高溫度可加快反應(yīng)速率，但從平衡移動(dòng)考慮，此反應(yīng)溫度不宜太高。選擇溫度的另一個(gè)重要因素是要使催化劑的活性最大。（即催化劑的活性溫度）第43頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、壓強(qiáng)：無(wú)論是反應(yīng)速率，還是化學(xué)平衡，都要求壓強(qiáng)要大，但生產(chǎn)設(shè)備又不能承受太大的壓強(qiáng)，而且壓力越大，消耗的動(dòng)力越大、能源越多。4、濃度：在實(shí)際生產(chǎn)過程中，不斷補(bǔ)充N2和H2，及時(shí)分離出NH3，不但可以加快反應(yīng)速率，還能使平衡右移，提高NH3的產(chǎn)量。二、合成氨的適宜條件N2(g)+3H2(g)2NH3(g)20MPa~50MPa5000C鐵觸媒濃度：nN2：nH2>1：3，以提高H2的利用率。壓強(qiáng)：20MPa~50MPa溫度：5000C左右（此時(shí)催化劑的活性最大）催化劑：鐵觸媒反應(yīng)原理為：第44頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、合成氨工業(yè)的簡(jiǎn)要流程原料氣體凈化液氨分離合成壓縮N2、H2四、原料氣的制取N2：方法Ⅰ：液化空氣（N2先逸出）方法Ⅱ：消耗空氣中的O2（例：C+O2=CO2，除去

CO2可得N2）

H2：水煤氣法C+H2O（氣）CO+H2CO+H2O（氣）CO2+H2ΔΔ催化劑第45頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算1、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡過程中物質(zhì)濃度的變化關(guān)系（1）反應(yīng)物的平衡量==起始量轉(zhuǎn)化量（2）生成物的平衡量==起始量+轉(zhuǎn)化量（3）各物質(zhì)轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們?cè)诨瘜W(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比（4）化學(xué)平衡前后，同種元素原子的物質(zhì)的量相等2、反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率C反應(yīng)物起始濃度C反應(yīng)物平衡濃度C反應(yīng)物起始濃度×100%第46頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月n反應(yīng)物起始時(shí)物質(zhì)的量n反應(yīng)物平衡時(shí)物質(zhì)的量n反應(yīng)物起始時(shí)物質(zhì)的量×100%（體積變化也可以）3、產(chǎn)率產(chǎn)率==×100%實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量（或體積、質(zhì)量）理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量（或體積、質(zhì)量）第47頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

mA（g）

+nB（g）

pC（g）

+qD（g）反應(yīng)達(dá)到平衡后，CA↑

，B的轉(zhuǎn)化率可提高，但A的轉(zhuǎn)化率一般降低；CB↑

，A的轉(zhuǎn)化率可提高，但B的轉(zhuǎn)化率一般降低。4、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率與濃度的關(guān)系（1）對(duì)于多種物質(zhì)參加的反應(yīng)（氣、液態(tài)）同時(shí)增加A、B的濃度，A、B的轉(zhuǎn)化率都增大。

m+n>

p+q

m+n<p+q同時(shí)增加A、B的濃度，A、B的轉(zhuǎn)化率都減小。

m+n=p+q同時(shí)增加A、B的濃度，A、B的轉(zhuǎn)化率都不變。第48頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）對(duì)于分解反應(yīng)，要視反應(yīng)前后物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)而定。例：2HI

（g）H2（g）+I2（g）例：2NH3（g）N2

（g）+3H2（g）不論如何改變反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都不變。增加反應(yīng)物的濃度時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小。

mA（g）

nB（g）+pC（g）

m=n

+

p

m<n

+p

m>n+

p第49頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的計(jì)算及判斷：C反應(yīng)物起始濃度C反應(yīng)物平衡濃度C反應(yīng)物起始濃度×100%n反應(yīng)物起始時(shí)物質(zhì)的量n反應(yīng)物平衡時(shí)物質(zhì)的量n反應(yīng)物起始時(shí)物質(zhì)的量×100%

mA（g）+nB（g）

pC（g）+qD（g）以上反應(yīng)達(dá)到平衡后，增大反應(yīng)物A的濃度，B的轉(zhuǎn)化率可提高，但A的轉(zhuǎn)化率反而降低；增大反應(yīng)物B的濃度，A的轉(zhuǎn)化率可提高，但B的轉(zhuǎn)化率反而降低。第50頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在一定容密閉容器中，加入mmolA,nmolB發(fā)生下列反應(yīng)：mA(氣)+nB(氣)pC(氣)，平衡時(shí)C的濃度為wmol·L-1，若維持容器體積和溫度不變，起始加入amolA,bmolB,cmolC,要使平衡后C的濃度仍為wmol·L-1,則a,b,c必須滿足的關(guān)系是

()(A)a:b:c=m:n:p(B)a:b=m:n;ap/m+c=p(C)mc/p+a=m；nc/p+b=n(D)a=m/3；b=n/3;c=p/3

BC第51頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在某定容密閉容器中建立下列平衡，3A（g)+B(g)2C(g)+D(g)①當(dāng)起始時(shí)向容器中加入3molA、2molB時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)的D的體積分?jǐn)?shù)為m%。②當(dāng)起始時(shí)向容器中加入2molB、2molC、1molD時(shí)達(dá)到平衡時(shí)測(cè)的D的體積分?jǐn)?shù)為

n%。則m_________n(>、<、=）。<、>或=在上述反應(yīng)中如果加入B的量顏色加深，則有顏色的物質(zhì)可能為___________.B、C或D第52頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在一個(gè)固定體積的密閉的容器中，放入3升X(氣)和2升Y(氣)，在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng)：4X(氣)+3Y(氣)≒2Q(氣)+nR(氣)。達(dá)到平衡后，容器內(nèi)溫度不變，混合氣體的壓強(qiáng)比原來(lái)增加5%，X的濃度減小1/3，則該反應(yīng)方程式中的n值是()(A)3(B)4(C)5(D)6

在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)N2+3H2≒2NH3+Q,一定溫度下達(dá)到平衡，若將平衡體系中各物質(zhì)濃度都增加到原來(lái)的2倍，則產(chǎn)生結(jié)果是()①平衡不移動(dòng)②平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)③NH3的百分含量增加④H2的轉(zhuǎn)化率增大⑤達(dá)到新平衡后容器的壓強(qiáng)等于原平衡的壓強(qiáng)的2倍⑥[N2]減?、遊NH3]新>2[NH3]原(A)①②③④(B)②③④⑦(C)③④⑤⑥(D)④⑤⑥⑦DB第53頁(yè)，課件共56頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)于平衡①C2H2+H2≒C2H4和平衡②2CH4≒C2H4+2H2，在其他條件不變時(shí)，溫度降低①式向右移動(dòng)②式相左移動(dòng)。則熱化學(xué)方程式C(固)+2H2(氣)=CH4(氣)+Q1、2C(固)+H2(氣)=