选择性必修1 化学反应原理 · 人教版
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45 复习_第1课时

免费读1255字2024-07-22

  老师:同学们好,我是北京市第八中学的李野莉老师。今天我们将从反应原理的角度研究工业质硝酸,进行化学反应速率与化学平衡一张的复习。硝酸是重要的化工产品,也是重要的工业原料,用于制化肥、农药、榨药、染料等。在我国,硝酸的产量仅次于硫酸,居于第二位。硝酸和它的盐类在国民经济中具有重大的意义。在必修第二册中,我们曾经学习过工业制硝酸的方法。让我们一起回顾一下工业质硝酸的基本反应。

  老师:在合成氨工厂,氮气和氢气化合为氨气,得到的氨气进行催化氧化产生一氧化氮,一氧化氮继续氧化得到二氧化氮,最后用水吸收二氧化氮制得硝酸。具体的反应方程式大家还能书写出来吗?相信大家都能正确熟练书写出来这几步反应,这三步反应都是氧化还原反应,前两步反应中氮的化合物是还原剂被氧气氧化。第三步反应中二氧化氮发生自身氧化还原反应。3摩二氧化氮中有两摩被氧化为硝酸。弄清楚氨催化氧化制备硝酸的反应过程后,下面我们一起从化学反应速率和化学平衡的角度对工业质硝酸进行再探究。首先我们梳理一下本章我们所学的理论知识,设计如下四个方面,分别是化学反应的历程、化学反应的方向、化学反应速率以及化学反应的限度。清楚了认识化学反应的视角,围绕我们本节课的任务,下面我们就进行本节课的活动。一、工业滞硝酸中的反应条件探究,请看资料。氨催化氧化是工业滞硝酸的第一步反应,除了生成一氧化氮之外,还可能发生以下负反应,氨气和氧气还有可能生成氧化二氮和水。氨气和氧气也有可能生成氮气和水。两个负反应在理论上趋势均很大,但实际生产中影响并不大。从数据可知,三个反应都放热,平衡常数都很大,按理说不好控制负反应。

  老师:工业生产中如何调控反应来解决这个问题?针对这个问题,我们应该首先对所给的资料进行多角度的定性、定量的分析,找到共性,发现差异。数据显示,反映123的化学平衡常数均大于10的5次方,主反应、急腹反应限度都很大。在本章的学习中,我们知道,一般来说,当化学平衡常数大于10的5次方时,该反应就进行的基本完全了,所以很难从反应限度的角度调控反应。

  老师:解决办法应该锁定在化学反应速率的调控上,我们需要想办法增大主反应的化学反应速率,而不使夫反应的化学反应速率受影响。在影响化学反应速率的因素中,浓度、压强和温度对主副反应的影响一致,也就是说,增大反应物的浓度升高,温度增大压强,三个反应的化学反应速率都增加。因此,只有使用具有选择性特点的催化剂来实现调控的目的。大家是不是都想到了这一点?

  老师:在实际的工业生产中,为解决安氧化反应遇到的难题,人们的确把目光集中到催化剂上。催化剂能够改变化学反应速率,具有选择性。如果能找到一种催化剂,它能增大主反的化学反应速率,而对其他负反应不起催化作用,这样就可以获得所需要的一氧化氮了。通过大量的催化剂筛选实验,人们找到了选择性良好的催化剂铂老合金,该催化剂可以有效催化主反应,是主

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