课题：第四节化学反应条件的优化工业合成氨
学习目标1、应用化学反应速率和化学平衡原理，选择工业合成氨的适宜条件2、了解应用化学原理选择化工生产条件的适宜条件3、培养学生分析、解决问题的能力及对所学理论的应用能力
课前预习
一、合成氨反应分析：压强
为增大合成氨的反应速率
为提高平衡混合物中NH3的含量
温度
催化剂
浓度
实际生产中
二、合成氨适宜条件的选择：
1．反应特点：
N2g3H2g1）．
2NH3g△H922kJmol
2）．
3）．
。
2．适宜条件：
1）适宜压强（
）
2）适宜温度（
）
3）使用催化剂（
）
4）及时补充N2、H2并将NH3分离出来。
典题解析：
f【例题1】合成氨的温度和压强通常控制在约500℃和2×107Pa～5×107Pa的范围，且进入合成塔的N2、H2的体积比为1：3经科学测定，在相应条件下NH3的平衡浓度（体积分数）如表所示：
压强
2×107Pa
5×107Pa
氨气的体积分数
191％
422％
而实际从合成塔出来的混合气体中含氨气约为15％，这表明（）
A表中所测数据有明显的误差B生产条件控制不当
C氨的分解速率大于预测值D合成氨反应未达到平衡
【例题2】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：N2g3H2g
2NH3g，673K、30MPa下，
NH3和
H2随时间
的变化关系如下图所示，下列说法正确的是

A．点a的正反应速率比点b的大B．点c处反应达到平衡
C．点dt1时刻和点et2时刻处
N2不一样
D．其他条件不变，773K下反应至t1时刻，
H2比上图中的d点值要大
【变式探究】对于可逆反应：N2g3H2g
2NH3g正反应为放热反应。
下列说法中正确的是（）
A．达到平衡时，NH3的生成速率等于NH3的分解速率B．达到平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等C．达到平衡时，若加入N2，在重新达平衡时，NH3的浓度比原平衡时增大，H2的浓度比原平衡时减小
D．达到平衡时，若升高温度，加快了吸热反应的速率，降低了放热反应的速率，所以平衡向逆反应方向移动
【例3】合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定氮的转化率。某工厂测得合成塔中N2、H2混合气体的密度为05536gL标准状况，从合成塔中出来的混合气体在相同条件下密度为0693gL标准状况。求该合成氨厂N2的转化率。
【变式探究】在一定条件下，将100molH2和10N2充入恒容密闭容器中，发生反应N2g3H2g2NH3g并达到平衡状态，则H2的转化率可能是（）A15％B30％C35％D75％
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