453527化学平衡原理的应用

1、高考第一轮复习高考第一轮复习2复习目标复习目标1、理解勒夏特列原理的涵义；掌握、理解勒夏特列原理的涵义；掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。移动的影响。2、利用所学化学反应速率、化学平、利用所学化学反应速率、化学平衡的原理来解释生活、生产中的实际衡的原理来解释生活、生产中的实际问题。问题。3一、合成氨条件的选择一、合成氨条件的选择问题问题1：请同学们写出合成氨的化学反应方程式，并请同学们写出合成氨的化学反应方程式，并 说明这个反应有什么特点？说明这个反应有什么特点？N2+3H2 2NH3特点：特点： a、可逆反应、可逆反应 b、正反应放热、正反应放热

2、 c、正反应是气体体积减小的反应。、正反应是气体体积减小的反应。问题问题2：请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？首首 要要：经济效益与社会效益经济效益与社会效益基本要求：基本要求：a、单位时间内产量高、单位时间内产量高 b、原料利用率高、原料利用率高反应速率问题反应速率问题化学平衡问题化学平衡问题4问题问题3：根据以上要求，分别从化学反应速率和化学平根据以上要求，分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。衡两个角度分析合成氨的合适条件。 填填 表表高高 温温高高 压压使使 用用高高 压压低低 温温无无 影影 响响5一、合成氨条件的选择

3、一、合成氨条件的选择使用催化剂：使用催化剂：这样可以大大加快化学反这样可以大大加快化学反应速率，提高生产效率，也提高了经济应速率，提高生产效率，也提高了经济效益；效益；选择合适的温度：选择合适的温度：500左右，该温度左右，该温度是合成氨催化剂的活性温度；是合成氨催化剂的活性温度；选择合适的压强：选择合适的压强：20MPa50MPa，该，该压强下进行生产，对动力、材料、设备压强下进行生产，对动力、材料、设备等来说正合适。等来说正合适。合成氨的适宜条件 实际生产中，还需将生成的实际生产中，还需将生成的NH3及时分离及时分离出来，并不断向体系中补充出来，并不断向体系中补充N2、H2以增加反以增加反

4、应物浓度，使平衡向合成氨的方向进行。应物浓度，使平衡向合成氨的方向进行。6 已知：已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+Q，2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)+Q回答下列问题：回答下列问题：（1）从影响速率和平衡的因素分析，要有利于）从影响速率和平衡的因素分析，要有利于NH3和和SO3的生成，理论上应采取的措施是。的生成，理论上应采取的措施是。实际生产中采取的措施分别是中实际生产中采取的措施分别是中。（2）在实际生产的合成氨过程中，要分离出氨气，目的）在实际生产的合成氨过程中，要分离出氨气，目的是；是；而合成而合成SO3过程中，不需要分离出过程中，不需要分离出SO3，原因是，

5、原因是。思考思考1：7 合成氨工业中，原料气（合成氨工业中，原料气（N2、H2及少量及少量CO、NH3的混合气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜（的混合气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜（I）溶）溶液来吸收原料气中的液来吸收原料气中的CO，其反应是：，其反应是：Cu(NH3)2Ac+CO+NH3 Cu(NH3)3AcCO+Q（1）必须除去原料气中）必须除去原料气中CO的原因是的原因是。（2）醋酸二氨合铜（）醋酸二氨合铜（I）吸收）吸收CO的生产适宜条件应是的生产适宜条件应是。（3）吸收）吸收CO后的醋酸铜氨溶液经过适当处理又可再后的醋酸铜氨溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收生，恢复其吸收CO的

6、能力以供循环使用。醋酸铜氨溶的能力以供循环使用。醋酸铜氨溶液再生的生产适宜条件应是液再生的生产适宜条件应是_。除除CO的原因是防止合成塔中的催化剂中毒的原因是防止合成塔中的催化剂中毒吸收吸收CO的适宜条件应选择：低温、高压；的适宜条件应选择：低温、高压；高温低压。高温低压。思考思考2：8思考思考3：有平衡体系：有平衡体系CO (g) +2H2 (g) CH3OH (g) +Q，为了增加甲醇的产量，为了增加甲醇的产量，工厂应采取的正确措施是（工厂应采取的正确措施是（ ）A、高温高压、高温高压 B、适宜温度高压催化剂、适宜温度高压催化剂C、低温低压、低温低压 D、低温高压催化剂、低温高压催化剂9

7、典型例题分析典型例题分析例例1、氯化铜溶液为淡蓝色，当加入浓、氯化铜溶液为淡蓝色，当加入浓盐酸后，溶液就会变成黄绿色，这种盐酸后，溶液就会变成黄绿色，这种颜色变化是由下列可逆反应引起的：颜色变化是由下列可逆反应引起的：Cu(H2O)42+4Cl- CuCl42-+4H2O下列方法能使溶液变成淡蓝色的是（下列方法能使溶液变成淡蓝色的是（）A、加蒸馏水、加蒸馏水 B、加、加AgNO3溶液溶液C、加、加NaCl溶液溶液 D、加盐酸、加盐酸AB10 例例2、在氯化铁溶液中加入难溶于水的、在氯化铁溶液中加入难溶于水的碳酸钙粉末，观察到碳酸钙逐渐溶解，产碳酸钙粉末，观察到碳酸钙逐渐溶解，产生无色气体和红褐

8、色沉淀，试解释观察到生无色气体和红褐色沉淀，试解释观察到的现象。的现象。解析：解析：FeCl3在溶液中能发生水解。在溶液中能发生水解。Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+（建立平衡），（建立平衡），加入加入CaCO3时，它能与时，它能与H+反应，放出反应，放出CO2气体，并使气体，并使H+浓度减少（条件改变），使浓度减少（条件改变），使平衡向正反应方向移动（平衡移动），生平衡向正反应方向移动（平衡移动），生成的成的Fe(OH)3不断增加，从而产生红褐色沉不断增加，从而产生红褐色沉淀（产生结果）。淀（产生结果）。11 例例3、BiCl3水解生成水解生成BiOCl（BiOCl难溶于水难溶于水)

9、.（1）BiCl3水解的反应方程式为：水解的反应方程式为：。（2）医药上把）医药上把BiOCl叫做次氯酸铋，分析这种名叫做次氯酸铋，分析这种名称是否合理：。称是否合理：。（3）把适量）把适量BiCl3溶于浓溶于浓NaCl溶液中或溶于含有溶液中或溶于含有少量盐酸的水中能得到澄清溶液，试用平衡移动少量盐酸的水中能得到澄清溶液，试用平衡移动原理分析可能的原因：原理分析可能的原因：。12 例例4、近年来，某些自来水厂在用液氯、近年来，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，其反应进行消毒处理时还加入少量液氨，其反应的化学方程式为的化学方程式为NH3+HClO H2O+NH2Cl（一氯氨），（

10、一氯氨），NH2Cl较较HClO稳定，试分析稳定，试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因加液氨能延长液氯杀菌时间的原因?解析解析：液氨与次氯酸反应生成较：液氨与次氯酸反应生成较HClO稳定稳定的的NH2Cl后，不影响后，不影响HClO的杀菌效率，且的杀菌效率，且由于反应可逆，随由于反应可逆，随HClO消耗，平衡逆向移消耗，平衡逆向移动，从而延长动，从而延长HClO杀菌时间。杀菌时间。13四、化学平衡的有关计算四、化学平衡的有关计算程序法程序法1、建立解题程序模式、建立解题程序模式 mA(g)+nB(g) = pC(g)+qD(g)起始浓度起始浓度转化浓度转化浓度平衡浓度平衡浓度2、确定关系、确定

11、关系(1)确定转化浓度是解题的关键确定转化浓度是解题的关键 (2)反应物反应物:平衡浓度平衡浓度=起始浓度起始浓度-转化浓度转化浓度 生成物生成物:平衡浓度平衡浓度=起始浓度起始浓度+转化浓转化浓 (3) (4)混合气体的平均分子量混合气体的平均分子量 %100起始浓度转化浓度转化率 %2211vMvMMnmM混总总混或3、依照题意，列式求解解题的突破点：n平(生成物)=n转(生成物)n转(反应物)n平(反应物)2mx 233mx %1002332mmxmxmmamx5 . 025设A的起始浓度为xmol/L；B的平均反应速度为VB。 3A(气)B(气) xC(气)2D(气)起始浓度(mol/

12、L) x x 0 0转化浓度(mol/L) 0.75 0.25 0.5平衡浓度(mol/L) 0.15 0.5（1）由(x-0.75):(x-0.25)=3:5，得x= 1.5(mol/L)； A的平衡浓度为1.5-0.75=0.75mol/L根据化学反应速率与反应方程式系数成比例的规律,不难得到 （2) VB=VD/5=0.05mol/(Lmin)；（3）VC=VD，x=2。 x-0.75 x-0.251 /4) 6/(8/13) 4/()(yyyxyx)(8)(4.2molymolx4 . 22%75%10086%3 .94%100%7%6 . 6%75%10022 xC130%计算技巧：

13、计算技巧： 1、差量法：、差量法： 例例1、在一个固定体积的密闭容器中，放入、在一个固定体积的密闭容器中，放入2molX和和3molY，在一定条件下反应：，在一定条件下反应：4X(气气)+3Y(气气) 2Q(气气)+nR(气气)达到平衡后，达到平衡后，容器内温度不变，容器内压强比原来增加容器内温度不变，容器内压强比原来增加5%，X的浓度减小的浓度减小1/3，则反应方程中的，则反应方程中的n值为值为（ ） A、5 B、3 C、6 D、2 练习练习1、将气体、将气体A放入密闭容器中，在一定放入密闭容器中，在一定温度时反应：温度时反应：2A(气气) B(气气)+nC(气气)达到平衡达到平衡时，压强增

14、大时，压强增大m%，测得，测得A的转化率也为的转化率也为m%，则则n的值为（的值为（ ） A、1 B、2 C、3 D、42、极限法：、极限法： 例例2、在一定温度下的密闭容器中加入、在一定温度下的密闭容器中加入CO和和H2O（气）各（气）各1mol当反应当反应CO+H2O（气）（气） CO2+H2达到平衡时生成达到平衡时生成0.5mol的的CO2，若其它条件不变，再充入，若其它条件不变，再充入8molH2O（气）（气）重新达到平衡时重新达到平衡时CO2的物质的量为的物质的量为 （ ） A、0.5mol B、0.93mol C、1mol D、1.5mol 练习练习2、在一密闭容器中，用等物质的量

15、的、在一密闭容器中，用等物质的量的A和和B发生如下反应：发生如下反应：A（气）（气）+2B（气）（气） 2C（气）（气）反应达到平衡时，若混合气体中反应达到平衡时，若混合气体中A和和B的物质的量的物质的量之和与之和与C的物质的量相等，则这时的物质的量相等，则这时A的转化率为的转化率为：（ ） A、40% B、50% C、60% D、70%练习练习3：已知：已知：N2(g) + 3H2(g) 2 NH3(g)； H = - 92.3KJ/mol现将现将1molN2与足量与足量H2在一定条件下充在一定条件下充分反应，放出的热量分反应，放出的热量92.3KJ(填填“”、“=”、“” )；简述理由；简

16、述理由。上述反应为可逆反应，上述反应为可逆反应，1molN2不可能不可能全部转化，故放出的热量小于全部转化，故放出的热量小于92.3KJ3、守恒法：、守恒法： 例例3、将、将1molA、2molB的混合物的混合物132g在密闭容器在密闭容器中反应：中反应：A（气）（气）+2B（气）（气） 2C（气）（气）+2D（气）达到平衡（气）达到平衡后，测得后，测得A的转化率为的转化率为30%，则平衡时混合气体的平均，则平衡时混合气体的平均分子量为（分子量为（ ） A、44 B、48 C、40 D、52 练习练习3、在体积为、在体积为20L的真空密闭容器中，充入的真空密闭容器中，充入0.1mol H2和和

17、0.2mol I2（气），（气），T1温度下发生反应：温度下发生反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g)+热量测得平衡时热量测得平衡时H2的转化率为的转化率为50%，再升温到，再升温到T2，平衡发生移动并达到新的平衡，测，平衡发生移动并达到新的平衡，测得得HI的平衡浓度为的平衡浓度为T1时的一半，整个过程体积不变，时的一半，整个过程体积不变，则则T2时平衡混合物的密度为（时平衡混合物的密度为（ ）g/L A、2.12 B、2.55 C、3.06 D、3.182627例例6、牙齿表面由一层坚硬的、组成为、牙齿表面由一层坚硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH(固固) 5Ca2+3PO43-+OH-，进食，进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是会受到腐蚀，其原因是，已知，已知Ca5(PO4)3F(固固)的溶解度比上面矿化的溶解度比上面矿化产物更小，质地更坚固。请用离子方程式表示当牙膏