- 2021-07-08 发布 |
- 37.5 KB |
- 5页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
2021届新高考选考化学一轮复习人教版小专题突破9化学反应的调控学案
小专题突破9 化学反应的调控 ——变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任 [专题精讲] 影响化学反应进行的因素有两个方面,首先是参加反应的物质的组成、结构和性质等本身因素,其次是温度、压强、浓度、催化剂等反应条件。化学反应的调控,就是通过改变反应条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。在实际生产中常常需要结合设备条件、安全操作、经济成本等情况,综合考虑影响化学反应速率和化学平衡的因素,寻找一个适宜的生产条件。此外,还要根据环境保护及社会效益等方面的规定和要求做出分析,权衡利弊,才能实施生产。 1.化工生产适宜条件选择的一般原则 (1)从化学反应速率分析,既不能过快,又不能太慢。 (2)从化学平衡移动分析,既要注意外界条件对反应速率和平衡影响的一致性,又要注意二者影响的矛盾性。 (3)从原料的利用率分析,增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利用率,从而降低生产成本。 (4)从实际生产能力分析,如设备承受高温、高压能力等。 (5)注意催化剂的活性对温度的限制。 2.平衡类问题需综合考虑的几个方面 (1)原料的来源、除杂,尤其考虑杂质对平衡的影响。 (2)原料的循环利用。 (3)产物的污染处理。 (4)产物的酸碱性对反应的影响。 (5)气体产物的压强对平衡造成的影响。 (6)改变外界条件对多平衡体系的影响。 3.化学反应调控的实例——工业合成氨 (1)反应原理 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1 (2)反应特点:①反应为可逆反应;②正反应为放热反应;③反应物、生成物均为气体,且正反应为气体物质的量减小的反应。 (3)反应条件的选择 反应条件 对化学反应 速率的影响 对平衡混合物中氨含量的影响 合成氨条件的选择 增大压强 增大反应速率 平衡正向移动, 压强增 平衡混合物中氨的含量提高 大,有利于氨的合成,但需要动力大,对材料、设备的要求高。故采用10~30 MPa的高压 升高温度 增大反应速率 平衡逆向移动,平衡混合物中氨的含量降低 温度要适宜,既要保证反应有较快的速率,又要使反应物的转化率不能太低。故采用400~500 ℃左右的温度,并且在该温度下催化剂的活性最大 使用催化剂 增大反应速率 没有影响 工业上一般选用铁触媒做催化剂 (4)综上,工业上通常采用铁触媒、在400~500 ℃和10~30 MPa的条件下合成氨。 (5)原料气的充分利用 合成氨反应的转化率较低,从原料充分利用的角度分析,工业生产中可采用循环操作的方法提高原料的利用率。 [专题精练] 1.(2020·长春质检)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”,由合成气制备二甲醚的主要原理如下: ①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90.7 kJ·mol-1 ②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1 ③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·mol-1 回答下列问题: (1)反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=____________kJ·mol-1。下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有__________(填字母)。 A.使用过量的CO B.升高温度 C.增大压强 (2)反应③能提高CH3OCH3的产率,原因是__________________________________。 (3)将合成气以=2通入1 L的反应容器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH,则CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示,下列说法正确的是____________(填字母)。 A.ΔH<0 B.p1查看更多