(共19张PPT)
化学反应的控制
内容内容内容
1.控制反应条件的意义
促进有利的化学反应
(即原料的利用率)
提高反应速率
提高反应物的转化率
抑制有害的化学反应
降低反应速率
控制副反应的发生
减少甚至消除有害物质的产生
三、化学反应的控制
内容内容内容
2.反应条件的控制
在化工生产中,为了提高反应进行的程度而调控反应条件时,需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。
基本措施
基本措施
改变反应速率
改变反应限度
改变温度、浓度、气体的压强、
固体的表面积以及催化剂的合理使用等
改变温度、浓度、气体的压强等
三、化学反应的控制
内容内容内容
2.反应条件的控制
实际案例
催化剂
高温、高压
N2 + 3H2 2NH3
工业合成氨条件的控制
温度低
压强大
有利:氨的产率较高
不利:反应速率小,生产成本高
有利:氨的产率较高
不利:对动力和生产设备的要求高
常用温度400℃~500℃
常用压强10~30Mpa
三、化学反应的控制
内容内容内容
3.以“提高煤的燃烧效率”为例
提高煤的燃烧效率
煤的状态
空气用量
炉膛材料的选择
热能的利用
煤被研得越细,与空气中氧气的接触面积越大,燃烧越充分,反应速率越大
过多的空气会带走大量的热量,降低反应温度,减小燃烧速率,甚至会使燃烧停止
燃烧后废气中的热能可用于供暖或发电等
采用隔热的耐高温材料,减少热量的损失
少量的空气会使煤燃烧不充分,造成能源浪费,污染环境
适当用量
三、化学反应的控制
应用体验
1.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是
①提高燃料的着火点 ②降低燃料的着火点 ③将固体燃料粉碎 ④将液体燃料雾化 ⑤将煤气化处理 ⑥通入适当过量的空气
A.①③④⑤ B.②③⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①②③④
√
2.右图所示为工业合成氨
的流程图。下列有关生产
条件的调控作用分析正确
的是___________(填序号)。
(1)步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
(2)步骤②中“加压”可以加快反应速率
(3)步骤②采用的压强是2×107 Pa,因为在该压强下铁触媒的活性最大
(4)步骤③选择高效催化剂是合成氨反应的重要条件
(5)目前,步骤③一般选择控制反应温度为700 ℃左右
(6)步骤④⑤有利于提高原料的利用率,能节约生产成本
(1)(2)(4)(6)
返回
1.下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是( )
A.金属的腐蚀 B.食物的腐败
C.塑料的老化 D.合成氨
1
2
3
4
5
√
2.对于可逆反应M+N Q达到( )
化学平衡时,下列说法正确的是
A.三种物质的浓度一定相等 B.M、N 全部变成了 Q
C.反应物和生成物的浓度都保持不变 D.反应不再进行
√
3.(2022·四川威远中学高一阶段练习)反应H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g),若在恒温恒容容器中发生,下列情况下反应一定达到平衡状态的是( )
A.容器内的压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内c(H2S)∶c(CO2)∶c(COS)∶c(H2O)=1∶1∶1∶1
D.单位时间内,断开H—S的数目和断开H—O的数目相同
1
2
3
4
5
√
4.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中
的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反应为放热反应),673 K、
30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.c点处正反应速率和逆反应速率相等
B.a点的正反应速率比b点的大
C.d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同
D.在t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
1
2
3
4
5
√
5.已知在2 L的密闭容器中进行如下可逆反应,各物质的有关数据如下:
aA(g)+bB(g) 2C(g)
起始/(mol·L-1) 1.5 1 0
2 s末/(mol·L-1) 0.9 0.8 0.4
请回答下列问题:
(1)该可逆反应的化学方程式可表示为____________________。
1
2
3
4
5
3A(g)+B(g) 2C(g)
(2)用物质B来表示0~2 s的平均反应速率为_______________。
0.1 mol·L-1·s-1
(3)从反应开始到2 s末,A的转化率为_____。
40%
(4)下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是____(填字母)。
A.vB(消耗)=vC(生成)
B.容器内气体的总压强保持不变
C.容器内气体的密度不变
D.容器内气体C的物质的量分数保持不变
1
2
3
4
5
BD
1
2
3
4
5
1.(2022·徐州高一阶段检测)在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2,加入催化剂发生反应:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g),HCl、O2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.t2时,v正=v逆
B.t3时已处于平衡状态,升高温度平衡状态
不会发生改变
C.t1时,容器内气体的总压强比t2时的大
D.t3时,容器中c(Cl2)=c(H2O)=0.4 mol·L-1
√
1
2
3
4
5
2.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,使反应SO2(g)+NO2(g)
SO3(g)+NO(g)在一定条件下达到平衡,正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图可得出的正确结论是( )
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
√
1
2
3
4
5
3.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( )
A.t min时该反应达到化学平衡状态
B.反应开始到10 min,用X表示的反
应速率为0.079 mol·L-1·min-1
C.反应开始到10 min时,Y的转化率
为79%
D.反应的化学方程式为X(g)+2Y(g) 3Z(g)
√
1
2
3
4
5
B.纵坐标为v(Cl-)的v-t曲线与图中曲线完全重合
C.反应开始时速率增大可能是c(H+)所致
D.后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小
√
1
2
3
4
5
5.(2022·河北保定高一期中)恒温下在2 L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
(1)该反应的化学方程式为__________________。
(2)从开始至5 min,Y的平均反应速率为_________________;X的转化率为____。
0.02 mol·L-1·min-1
60%
(3)反应达平衡时体系的压强是开始时的___倍。
1
2
3
4
5
(4)下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是__________(填序号)。
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤Z(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内X、Y、Z三种气体的浓度之比为3∶1∶2
⑦某时刻v(X)=3v(Y)且不等于零
⑧单位时间内生成2n mol Z,同时生成3n mol X
③④⑤⑧
1
2
3
4
5
(5)在某一时刻采取下列措施能加快反应速
率的是____(填字母)。
A.加催化剂
B.降低温度
C.体积不变,充入X
D.体积不变,从容器中分离出Y
AC