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2.4 化学反应的调控（学案）
1．认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
2．知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。
1．化工生产条件的选择及原理。
工业合成氨所需要的条件是____________________。
一.化学反应条件的控制
1．合成氨反应的特点
合成氨反应：N(g)＋3H(g) 2NH (g)。
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已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。
(1)可逆性：反应为可逆反应。
(2)体积变化：正反应是气体体积缩小的反应。
(3)焓变：ΔH<0，熵变：ΔS<0。
(4)自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行。
____有利的化学反应：提高反应物的转化率即原料的利率、加快反应速率等
在生产和生活中
______有害的化学反应：减少或消除有害物质的产生，控制副反应的发生等
这就涉及到反应条件的控制。通过控制反应条件，可以_______反应速率（加快或减慢）；也
可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，使可逆反应朝着_______于人们需要的方向进行。
【应用】工业上合成氨的生产中：既要考虑反应的速率也要考虑反应所能达到的限度。二者兼
顾，通过控制反应器的__________，使反应既快又能达到较大的限度。
催化剂
合成氨的反应：N＋3H 2NH
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高温高压
反应特点：正反应是__________反应、气体总体积__________的反应
控制条件:
速率快：____有利
（1）温度 生产中二者兼顾，选择适宜的温度（约500℃）
反应限度：____有利
速 率 快：____有利
（2）压强 生产中采用中压法（20～50Mpa）
反应限度：____有利（3）催化剂：还原铁粉为主体的多成分催化剂。
【练习】反应2A（g）+B（g） 2C（g）△H＞0，有利C生成的条件是（ ）
A．高温、高压 B．低温⇌、高压 C．低温、低压 D．高温、低压
【练习】下列关于化学反应的速率和限度的说法正确的是（ ）
A．化学反应速率只能用反应物浓度的减少量表示
B．只有温度和催化剂才能影响化学反应速率
C．化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度相等时的状态
D．催化剂既能改变正反应的反应速率，又能改变逆反应的反应速率
【练习】合成氨工业中，常加热至500℃，下列有关叙述正确的是（ ）
A．仅仅提高原料转化率
B．加快v正 ，减小v逆 ，促使平衡常数变大
C．使平衡向合成氨的方向移动，提高原料利用率
D．为加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间
【练习】用硫铁矿生产硫酸的过程中，对提高效率不利的因素是（ ）
A．矿石粉碎后送入沸腾炉 B．使用热交换器预热气体
C．使用催化剂 D．用水吸收三氧化硫
【练习】大气中的SO 是造成酸雨的主要污染物．最新研究表明，[N（CH ） ] SO （s）能与SO
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进行如下可逆反应，使其可能成为绿色的 SO 吸收剂[N（CH ） ] SO （s）+SO （g） [N
2 3 4 2 4 2
（CH ） ] S O （s）△H＜0则用[N（CH ） ] SO （s）吸收SO 的适宜条件为（ ） ⇌
3 4 2 2 6 3 4 2 4 2
A．高温高压 B．低温高压 C．高温低压 D．低温低压
1．合成氨时采用700K左右的温度进行，主要是因为在该温度时（ ）
A．合成氨的化学反应限度最大
B．N 的转化率最高
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C．催化剂的活性最大
D．NH 在平衡混合气体中的体积分数最大
3
2．下列关于化学反应限度的叙述错误的是（ ）
A．不同的化学反应，限度可能不同
B．可以通过改变温度来控制化学反应的限度
C．可以通过延长化学反应的时间来改变化学反应的限度
D．一个化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应速率相等
3．下列有关生活生产中的叙述合理的是（ ）A．硫酸工业中SO 转化为SO 时采用常压，是因为增大压强不会提高SO 的转化率
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B．打开啤酒瓶的瓶盖，有大量的气泡冒出来，该现象不能用勒夏特列原理解释
C．氯碱工业中用离子交换膜电解槽电解时，往阴极室注入经过精制的饱和NaCl溶液，往阳极
室注入稀氢氧化钠溶液（或去离子水）
D．工业上合成氨采用500℃左右的温度，最主要原因是该反应的催化剂在500℃左右时活性最
好
4．采用循环操作可以提高原料的利用率，下列工业生产中，没有采用循环操作的是（ ）
A．硫酸工业 B．氯碱工业 C．硝酸工业 D．合成氨工业
5．工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是： 2C（焦炭）+O （空气）＝2CO；
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Fe O +3CO＝2Fe+3CO 该炼铁工艺中，对焦炭的实际使①用量要远远高于按照化学方程式计算
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②所需其主要原因是：（ ）
A．CO过量
B．CO与铁矿石接触不充分
C．炼铁高炉的高度不够
D．CO与Fe O 的反应有一定限度
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6．下面是四位同学在学习“化学反应的速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观
点，你认为不正确的是（ ）
A．使用冰箱保存食物，是利用了化学反应速率理论
B．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
C．合成氨工业的反应温度控制在500℃左右，目的是提高单位时间内的产量
D．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
7．工业生产上常使用催化剂，因为它可以（ ）
A．提高反应进行的程度
B．使平衡向正反应方向移动
C．是生成物更纯净
D．使容器中气体的密度不再发生变化
8．硝酸生产中，500℃时，NH 和O 可能发生如下反应：
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4NH （g）+5O （g） 4NO（g）+6H O（g）+9072kJK＝1.1×1026
3 2 2
①4NH
3
（g）+4O
2
（g）⇌2N
2
O（g）+6H
2
O（g）+1105kJK＝4.4×1028
②4NH
3
（g）+3O
2
（g）⇌2N
2
（g）+6H
2
O（g）+1269kJK＝7.1×1034
③其中， 、 是副反应．⇌若要减少副反应，提高NO的产率，最合理的措施是（ ）
A．减小②压强③ B．降低温度
C．增大O 浓度 D．使用合适的催化剂
29．欲使煤在煤炉中充分燃烧，下列措施可行的是（ ）
A．向炉内喷吹空气 B．把大块状煤碾成粉末
C．使用MnO 做催化剂 D．提高炉内体系的温度
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【课前复习答案】高温、高压、催化剂
【知识点填空答案】
促进；抑制；改变；有利于；温度和压强；高温；低温；高压；高压
【练习答案】ADDDB
【检测反馈答案】CCDBDDDDB
