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工业合成氨2．反应特点(1)合成氨反应是一个反应。(2)合成氨的正反应是气体体积的反应。(3)合成氨反应是298K时能的反应放热缩小自发进行熵减二、合成氨生产的适宜条件1．合成氨反应条件的选择原理工业生产中，既要考虑尽量增大反应物的，充分利用原料，又要选择较快的，提高单位时间内的产量。以上两点是选择反应条件的出发点，当二者发生矛盾时，要结合具体情况具体分析，找出最佳的反应条件。转化率速率②理论依据：压强越大，要求动力越大，对材料和设备的制造要求就越高。(2)温度①适宜条件：左右。②理论依据：该温度下催化剂的活性最高，反应速率比较快，氨的含量也相对较高。(3)催化剂①适宜条件：以为主的多成分催化剂，又称700K铁触媒铁②理论依据：加快反应速率。(4)浓度①适宜条件：氮气和氢气按分压比混合，适时分离出氨气。②理论依据：适当提高氮气的分压，来提高氢气的转化率。(5)其他为了提高原料的，未反应的氮气和氢气使用并及时补充氮气和氢气。1∶2.8利用率循环1．工业生产中化学反应条件优化的一般分析方法(1)工业生产中既要考虑反应速率快，又要考虑原料利用率高，所以在选择生产条件时，应从这两方面分析，同时也要考虑实际条件的限制。当两者出现矛盾时，两者都要兼顾，特别要适应催化剂的活性。如合成氨及合成三氧化硫的温度的选择；压强则在条件允许范围内选择；同时还可增大廉价原料的用量，及时分离出产物，既可以增大反应速率，又可提高平衡转化率。(2)在合成氨工业生产过程中，要注意原料的净化处理，以防止催化剂中毒。2．工业生产中适宜条件的选择(1)目的：尽可能加快反应速率和提高反应进行的程度。(2)依据：外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。【答案】(1)对于一个实际工业生产的反应原理，既要考虑反应的限度问题，也要考虑反应的速率问题，使用催化剂主要是为了在不影响限度的情况下加快反应速率，提高单位时间内产物的产量(2)在该温度下，催化剂的活性最高，反应速率较大，反应的限度虽然有所降低，但综合分析，单位时间内的产量还是最理想的(3)正放出14/15(4)0.04mol·L－1·min－1【方法技巧】对于联系实际工业生产的试题，充分利用速率和平衡理论，采用最优化方法，结合实际，提高单位时间的产量，获得最大“效益”。1．步骤(1)写出有关化学平衡的方程式。(2)确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。(3)根据已知条件建立等式关系进行解答。【答案】(1)25%(2)增大(3)6(4)41%【规律总结】求平衡转化率常使用“三段式法”，转化的量(物质的量、浓度)即为反应的量，平衡转化率实则反应部分与起始加入部分的比值；另外在定温下也可以用平衡常数列式求得反应的平衡转化率。1．本题列举的四个选项是4位同学在学习化学平衡后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是()A．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内加快产品的生产B．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料提高产品的产量C．化学反应速率理论是研究怎样提高原料的转化率D．化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品答案：C2．在合成氨工业中，为增加氨的日产量，采取的下列措施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℃左右的高温D．采用20～50MPa的压强答案：BC解析：A项没注明物质状态，不正确；加入催化剂降低反应的活化能，但不改变反应热，故B项正确；C项不正确；D项v(正)、v(逆)均增大，不正确。答案：B答案：C温度计的使用1．测液体物质的温度这种类型的实验需要测出液体物质的准确温度，因此，应将温度计插入液体物质中间。常见实验有：测物质溶解度、实验室制乙烯等。2．测蒸气的温度这种类型的实验，多用于测量物质的沸点，由于液体在沸腾时，液体和蒸气的温度相同，所以只要测蒸气的温度。常见实验有：实验室蒸馏石油、测定乙醇的沸点等。3．测水浴温度这种类型的实验，往往要求使反应物的温度保持相对稳定，所以利用水浴加热，温度计则插入水浴中。常见实验有：温度对反应速率影响的反应、苯的硝化反应、乙酸乙酯的水解反应等。一、选择题(每小题5分，共50分)1．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NH3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，N2、H2是循环使用，所以总体来说氨的产率很高C．合成氨工业的反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动D．合成氨厂采用的压强是20×107～50×107Pa，因为在该压强下铁触媒的活性最大解析：由于N2、H2循环使用，故A不正确，B正确；采用500°C左右是催化剂在此温度下活性最大，反应速率大，并不能促进平衡移动，C不正确；催化剂的活性取决于温度，D不正确。答案：B2．合成氨工业上采用循环操作，主要目的是()A．加快反应速率B．提高NH3的平衡浓度C．降低NH3的沸点D．提高N2、H2的利用率答案：D答案：D解析：只有A项能降低反应速率。答案：A6．一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是()A．16.7%B．20.0%C．80.0%D．83.3%答案：A10．(2010年西城区质检)在425°C时，1升密闭容器中发生某化学反应，其浓度与时间变化，速率与时间变化如图所示。下列叙述错误的是()A．图①中t0时，三种物质的物质的量相同B．图②中的逆反应为H2＋I2===2HIC．图①②中当c(HI)＝3.16mol·L－1时，反应停止了D．图③与图④中起始反应物不同答案：C13．(14分)(2009年全国Ⅱ理综)某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如下表所示。(1)根据下表中数据，在图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线：(2)体系中发生反应的化学方程式是________；(3)列式计算该反应在0～3min时间内产物Z的平均反应速率：____________；(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于_______________________；(5)对比曲线1和表中数据可知：曲线1达到平衡所用时间短(2min)，且生成的Z较少，即相对原平衡来说是增大了反应速率且平衡向逆向移动，故曲线1改变的条件是升高了温度。对比曲线2和表中数据可知：曲线2达到平衡所用时间短(1min)，但Z的量不变，即加快了反应速率但平衡没有移动，故曲线2改变的条件是加入了催化剂。对比曲线3和表中数据可知：曲线3达到平衡所用时间短(7min)，且平衡时生成Z的量增多(0.95mol)，即加快了反应速率且平衡向正向移动，故曲线3改变的条件是增大压强。答案：(1)请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：(1)在上述条件下反应能够自发进行，则反应的ΔH______0(填写“”、“”或“＝”)。(2)前2s内的平均反应速率v(N2)＝________。(3)在该温度下，反应的平衡常数K＝________。(4)假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是________。A．选用更有效的催化剂B．升高反应体系的温度C．降低反应体系的温度D．缩小容器的体积(5)研究表明在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。解析：(1)反应自发进、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力94.对一个适度工作的人而言，快乐来自于工作，有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。――[约翰·拉斯金]95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了，因为没有时间我们几乎无法做任何事。――[威廉·班]96.人生真正的欢欣，就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己；而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳，只知抱怨世界无法带给你快乐。――[萧伯纳]97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格]98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根]99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔·普劳斯特]100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹]101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰]102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华]103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗]104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉·彭]105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔·卡内基]106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰·罗伯克]107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳·厄尔曼]108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝·C·科尔顿]109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔·卡内基]110.每天安静地坐十五分钟·倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克·佛洛姆]111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯]112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯]113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了?7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方