化學(xué)平衡移動(dòng)原理和應(yīng)用-資料下載頁(yè)
2025-07-18 12:41本頁(yè)面
【正文】 平 0 n (A) = a = ( + ) mol / L 2 L = mol ?[ 解 ] mol 五、化學(xué)平衡計(jì)算 六、合成氨適宜條件的選擇 在實(shí)際生產(chǎn)中，需要綜合考慮 反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、原料選擇、產(chǎn)品和設(shè)備 等各方面的情況，還要兼顧 實(shí)際條件和生產(chǎn)成本 ，以確定最佳生產(chǎn)條件。 （ 1） 催化劑： 催化劑雖不能改變化學(xué)平衡，但可加快反應(yīng)速率，提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。 （ 2） 溫度： 升高溫度可加快反應(yīng)速率，但從平衡移動(dòng)考慮，此反應(yīng)溫度不宜太高。選擇溫度的另一個(gè)重要因素是要使催化劑的活性最大。（即催化劑的活性溫度） 一、合成氨的反應(yīng)原理為： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) （正反應(yīng)為放熱反應(yīng)），這是一個(gè)氣體體積縮小的、放熱的可逆反應(yīng)。 壓強(qiáng)： 無(wú)論是反應(yīng)速率，還是化學(xué)平衡，都要求壓強(qiáng) 要大，但生產(chǎn)設(shè)備又不能承受太大的壓強(qiáng)，而且壓力越大， 消耗的動(dòng)力越大、能源越多。 濃度： 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，不斷補(bǔ)充 N2和 H2，及時(shí)分離出 NH3，不但可以加快反應(yīng)速率，還能使平衡右移，提高 NH3的產(chǎn)量。 二、合成氨的適宜條件 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 20MPa~50MPa 5000C 鐵觸媒 濃度： nN2 ： nH2 1： 3，以提高 H2的利用率。 壓強(qiáng)： 20MPa~50MPa 溫度： 5000C左右（此時(shí)催化劑的活性最大） 催化劑：鐵觸媒 反應(yīng)原理為： 三、 合成氨工業(yè)的簡(jiǎn)要流程 原料 氣體 凈化 液氨 分離 合成 壓縮 N H2 四、原料氣的制取 N2：方法 Ⅰ ： 液化空氣（ N2先逸出） 方法 Ⅱ ：消耗空氣中的 O2（例： C+O2=CO2，除去 CO2可得 N2） H2：水煤氣法 C+H2O（氣） CO+H2 CO+H2O（氣） CO2+H2 Δ Δ 催化劑 七、等效平衡問(wèn)題及解題思路 等效平衡的含義 在一定條件 (定溫、定容 或 定溫、定壓 ) 下，只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng) 達(dá)到平衡后，任何相同組分的分?jǐn)?shù) (體積、物 質(zhì)的量 )均相同，這樣的化學(xué)平衡 互稱(chēng)等效平衡 。 等效平衡的分類(lèi) ⑴ 、定溫、定容條件下的等效平衡 I 類(lèi) ： 對(duì)于一般可逆反應(yīng)，在定 T、 V條件下， 改變起始加入情況，只要按可逆反應(yīng)的化學(xué) 計(jì)量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì) 的量與原平衡起始量相同，則兩平衡等效。 Ⅲ 類(lèi)： 對(duì)于一般可逆反應(yīng)，在定 T、 P條件下， 改變起始加入情況，只要按可逆反應(yīng)的化學(xué) 計(jì)量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì) 的量比與原平衡相同，則兩平衡等效。 ⑵ 、定溫、定壓條件下的等效平衡 Ⅱ 類(lèi)： 對(duì)于一般可逆反應(yīng)，在定 T、 V條件下， 對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)， 只要反應(yīng)物 (或生成物 )的物質(zhì)的量的比與原 平衡相同，則兩平衡等效。 mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) 定 T、 V 定 T、 P m + n≠p+q m + n = p+q 極限相等法 極限成比例法 m+n≠p+qm+n = p+q
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