第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
[学习目标定位] 1.能做到应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。
2.体会应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。
影响化学反应速率和化学平衡的重要因素：
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化学反应速率
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化学平衡
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温度
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温度越高，反应速率越大
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升高温度，平衡向吸热方向移动
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气体压强
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压强越大，反应速率越大
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增大压强，平衡向气态物质系数减小的方向移动
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催化剂
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正催化剂加快反应速率；受温度影响较大
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催化剂对平衡移动无影响
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浓度
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反应物浓度越大，反应速率越大
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增大反应物浓度，平衡正向移动
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探究点一 合成氨反应的限度、速率
1．合成氨反应是一个可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知298 K时：ΔH＝－92.2 kJ·mol－1；ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。请根据正反应的焓变和熵变分析298 K下合成氨反应能否自发进行？
答案 假设ΔH和ΔS不随温度变化，由ΔH－TΔS＝－92.2 kJ·mol－1－T×(－198.2 J·mol－1·K－1)/1 000 J·kJ－1<0能自发，得T<465.2 K。故298 K下合成氨反应能自发进行。
2．利用化学平衡移动的知识分析什么条件有利于氨的合成？
答案 合成氨反应的特点有①可逆反应；②常温下的自发的反应；③正反应气态物质系数减小；④正反应是放热反应。降低温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动，且N2、H2体积比为1∶3时平衡
