高三化学教案：工业化学及化学反应进行的方向
<p>【摘要】鉴于大家对优学化学网十分关注，小编在此为大家搜集整理了此文高三化学教案：工业化学及化学反应进行的方向，供大家参考!</p><p>本文题目：高三化学教案：工业化学及化学反应进行的方向</p><p>3.2 化学平衡</p><p>( 7工业化学 )</p><p>【归纳与整理】</p><p>一、工业化学------合成氨的工业</p><p>1.原料气的准备</p><p>思考 怎样以空气、水和煤为原料，制备硝酸铵。写出有关化学反应方程式。</p><p>___________________________________________________________________________</p><p>___________________________________________________________________________</p><p>___________________________________________________________________________</p><p>2.合成氨工业条件的选择</p><p>请根据反应特点：N2 + 3H2 2NH3 (△H0)，说明合成氨工业选择合适条件的依据。</p><p>改变条件 化学反应速率 化学平衡 生产措施</p><p>浓度</p><p>压强</p><p>温度</p><p>催化剂</p><p>总结合成氨的条件：______________________________________。</p><p>3.合成氨反应达平衡时平衡混合物中NH3所占的体积分数[ n(N2) : n(H2) = 1 : 3 ]</p><p>压强(MPa)</p><p>温度(℃) 0.1 10 20 30 60 100</p><p>200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8</p><p>300 2.2 52.0 64.2 71 84.2 92.6</p><p>400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8</p><p>500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5</p><p>600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4</p><p>*根据上表中的有关数据，计算在500℃、20MPa条件下合成氨反应达到平衡时，N2的转化率为_________;列出由NH3的体积分数(a %)计算N2的转化率的一般表达式_________。</p><p>二、化学反应进行的方向</p><p>1.自发过程</p><p>(1)含义：在一定条件下不借助外部力量就能自动进行的过程。</p><p>(2)特点： ① 体系趋向于从 状态转变为 状态。</p><p>② 在密闭条件下，体系趋向于从 状态转变为 状态。</p><p>2.化学反应方向的判据</p><p>(1)焓判据</p><p>① 用 判断反应进行的方向。</p><p>② 焓减原理：自发反应的H 0，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。</p><p>(2)熵判据</p><p>① 用 判断反应进行的方向。自发反应的S 0</p><p>② 熵：描述体系 的物理量，用符号S表示</p><p>③ 熵增原理：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大。大多数熵增加反应都能自发进行，且反应的熵增加越多，体系混乱度增加越多，反应越完全。产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值( △S 0)，为熵增加反应。</p><p>④ 熵的大小：在同一条件下，不同物质的熵不同;同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，同一种物质，三种状态下，熵值的大小顺序为：气态 液态 固态</p><p>(3)焓判断和熵判断的复合判据(自由能变化):</p><p>△ G=△HT △S</p><p>H-T0 反应</p><p>H-TS = 0 反应</p><p>H-T0 反应</p><p>在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向H-T0 的方向进行，直至达到平衡状态。</p><p>【例1】化学工业在国民经济中占有极其重要的地位，江苏省是国内最早的硫酸生产基地之一。</p><p>(1)硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有 (填写序号)。</p><p>A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎 B.使用V2O5作催化剂</p><p>C.接触室中不使用很高的温度 D.净化后炉气中要有过量的空气</p><p>E.接触氧化在常温下进行 F.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3</p><p>(2)在537℃时，往容积可变的密闭容器中充入2molSO2(g)、1molO2(g)，此时容器的体积为200L，压强为1.20235Pa。向容器中加入固体催化剂，并保持恒温恒压，发生反应：</p><p>2SO2 + O2 2SO3，达到平衡时，平衡气体中SO3的体积分数为0.91。试回答下列问题：</p><p>①从理论上看，压强增大，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大。但工业上二氧化硫催化氧化采用常压而不用高压，主要的原因是 。</p><p>②保持上述温度和压强不变，若向容器中只充入2molSO3，并加入固体催化剂，则平衡时SO2的体积分数是 ，此时平衡混合气体的体积是 。</p><p>③温度仍保持537℃，容器的体积保持200L不变。充入amol SO2和bmolO2，并加入固体催化剂，反应达到平衡时，SO3的体积分数仍为0.91，体系压强为1.20235Pa。若a:b=2:1，则a= 。</p><p>(3)硫酸工业的尾气中含有少量的SO2，常加氨水吸收后再加硫酸回收SO2，同时得到化肥硫酸铵，硫酸铵溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序为 。</p><p>【基本练习】</p><p>化学反应进行的方向</p><p>1.下列过程是非自发的是</p><p>A.水由高处向低处流 B.天然气的燃烧</p><p>C.铁在潮湿空气中生锈 D.室温下水结成冰</p><p>2.自发进行的反应一定是</p><p>A.吸热反应 B.放热反应</p><p>C.熵增加反应 D.熵增加或者放热反应</p><p>3.下列说法正确的是</p><p>A.凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的</p><p>B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变</p><p>C.自发反应在恰当条件下才能实现</p><p>D.自发反应在任何条件下都能实现</p><p>4.250℃和1.20235Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76kJ/mol，自发进行的原因是</p><p>A.是吸热反应 B.是放热反应</p><p>C.是熵减少的反应 D.熵增大效应大于能量效应</p><p>5.以下自发反应可用能量判据来解释的是</p><p>A.硝酸铵自发地溶于水</p><p>B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -571.6 kJ/mol</p><p>C.(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H= +74.9 kJ/mol</p><p>D.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) △H= +56.7kJ/mol</p><p>6.下列反应中，熵减小的是</p><p>A.(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)</p><p>C.2CO(g)=2C(s)+O2(g) D.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)</p><p>工业化学</p><p>1.乙酸蒸气能形成二聚分子：2CH3COOH(g) (CH3COOH)2(g) ，△H0。现欲测定乙酸的式量，应采取的措施是</p><p>A.高温低压 B.低温高压 C.低温低压 D.高温高压</p><p>2.有平衡体系CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)，△H0。为了增加甲醇的产量，工厂应采取的正确措施是</p><p>A.高温、高压 B.适宜温度、高压、催化剂</p><p>C.低温、低压 D.低温、高压、催化剂</p><p>3.将物质的量之比为1:3的N2和H2混合，在一定条件下进行合成氨反应 N2 + 3H2 2NH3，</p><p>请说明采取下列措施，对化学平衡所产生的影响。</p><p>(1)使用催化剂_____________________;</p><p>(2)及时分离出NH3_______________________;</p><p>(3)等温等容条件下充入少量的稀有气体___________________________;</p><p>(4)等温等压条件下充入少量的稀有气体___________________________。</p><p>参考答案</p><p>1【解析】D</p><p>2【解析】D</p><p>3【解析】C</p><p>4【解析】D</p><p>5【解析】B</p><p>6【解析】C</p><p>工业化学</p><p>1【解析】A</p><p>2【解析】B</p><p>3【解析】(1) 不影响 (2) 平衡正向移动 (3) 不移动 (4) 逆向移动</p>
页:
[1]