专题8化学平衡的移动2

化学平衡原理在物质制备中的应用第1课时【考纲要求】1、了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用2、掌握外界条件（浓度、温度、压强）对化学平衡的影响。3、理解及应用勒夏特列原理；4、掌握等效平衡规律。【教学过程】6．合成氨条件的选择(1)合成氨反应的特点：反应物、生成物均为气体且正反应是气体体积减小、放热的可逆反应。N2(g)+H2(g)2NH3(g)(2)选择适宜条件的目的：尽可能增大合成氨的反应速率，缩短到达平衡的时间，提高氨的产率．(3)选择适宜条件的依据：外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律。(4)选择适宜条件的原则：①既要注意外界条件对二者(合成氨的反应速率和氨的产率)影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性；②既要注意温度、催化剂对反应速率影响的一致性，又要注意催化剂的活性对温度的限制；③既要注意理论上生产的要求，又要注意实际操作的可能性。(5)合成氨的适宜条件：①温度为500℃左右；②压强为20Mpa～50MPa；③使用以铁为主体的多成分催化剂(称为铁触媒)。说明：①选择合成氨温度为500℃的原因：a．温度高时，虽然能增大合成NH3的反应速率，但温度越高越会使平衡向逆反应方向移动，越不利于NH3的合成；温度低时，虽有利于平衡向合成NH3的方向移动，但反应速率太小，达到平衡所需的时间太长。b．铁触媒在500℃左右时活性最大。②选择合成氨压强为20MPa～50MPa的原因：压强增大时，既能提高合成氨的反应速率，又能使平衡向合成氨的方向移动，但压强大时，对设备的要求和技术操作的要求就高，消耗的动力也大。(6)在合成氨生产中同时采取的措施：①将生成的氨及时从平衡混合气体中分离出去，未反应的N2、H2重新送回合成塔中进行循环操作，使平衡向合成氨的方向移动，以提高N2和H2的转化率；②不断向循环气体中补充N2、H2，以提高反应物的浓度；③加入过量的N2，使成本较高的H2得以充分利用。7.化学平衡图像对于化学平衡的有关图像问题，可按以下的方法进行分析：（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。（2）紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。（3）看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。（4）看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。（5）先拐先平，数值大。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。（6）定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。解题一般方法：牢固掌握有关的概念与原理，尤其要注意外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度-时间图像、转化率-时间图像、反应物的含量-浓度图像等上如何体现。要能够画出有关的变化图像。化学平衡图像的常见类型：对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)△H

1.转化率－时间关系图：P一定时，△H0T一定时，m+np+qT一定时，m+np+qT一定时，m+np+q2.含量－时间关系图：

P一定时，△H0P一定时，△H0T一定时，m+np+qT一定时，m+np+q3.转化率－温度－压强关系图：

m+n＞p+q时，△H0m+n＜p+q时，△H0

4.含量－温度－压强关系图：m+n＞p+q时,△H0m+n＜p+q时,△H0m+n＞p+q时,△H0m+n＞p+q时,△H0【总结】解化学平衡图像问题题要注意识图的方法，总的来说有以下几点：一看面（即横坐标和纵坐标）；二看线（即看线的走向、变化的趋势）；三看点（看线是否通过原点，两条线的交点及线的拐点）（重点理解）；四看辅（要不要作辅助线，如等温线、等压线）；五看数（定量图像中有关数值的多少大小）。考点突破三：化学平衡图像例5：（08全国Ⅰ卷）已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g)△H=—1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是()解析：根据“先拐先平，数值大”的原则，选项A、B正确；根据升高温度，平衡向吸热反应方向移动（即逆反应方向移动），可确定A、B正确；根据使用催化剂只能改变化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但对化学平衡的移动无影响，所以选项D正确。答案：C方法技巧：化学平衡经常会以图像来考查，不仅要掌握影响化学平衡的因素及勒夏特列原理，同时还要掌握识图的方法和一些规律，如“先拐先平数值大”和“定一议二”等原则。例6：气态可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，符合下图，试用“＞”或“＜”填(1)～(3)题。(1)温度T1T2(2)压强p1p2(3)m＋np＋q(4)正反应为反应(填“放热”或“吸热”)解析：（1）根据“先拐先平，数值大”的原则，T1先出现拐点，说明T1反应温度高，速率快，先达到平衡，故T1＞T2。(2)P2先出现拐点，说明P2压强大，反应速率快，先达到平衡，因此P1＜P2。(3)根椐右图可知，由P1到P2，压强增大，B%降低。又根据化学反应方程式，B%降低，说明反应向正反应方向移动了，所以，正反应方向是气体体积缩小的方向，故m＋n＞p＋q。(4)根椐左图可知，由T2到T1，温度升高，C%升高。而由方程式得，C%升高，说明反应向正反应方向移动了，所以正反应方向是吸热方向。答案：（1）＞（2）＜（3）＞（4）吸热【变式训练5】已知一定条件下某固定容积的密闭容器中进行的可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)△H=－kJ·mol-1，下列各图表示上述可逆反应建立平衡的过程及改变某一条件后建立起新的平衡过程的曲线：（1）加入稀有气体后的平衡图为________________。（2）降低温度后的平衡图为____________________。（3）体系加压后的平衡图为____________________。（4）升高温度后的平衡图为____________________。（5）减小生成物浓度后的平衡图为______________。（6）加入催化剂后的平衡图为__________________。解析：(1)加入稀有气体，不引起N2、H2、NH3的浓度(或分压)的变化，因此化学反应速率不变，应选D。(2)降低温度，正、逆反应速率均减小，向放热反应(即此反应的正反应)方向移动，且V正、V逆均发生突变，选项F符合题意。(3)体系加压，正、逆反应速率均增大，反应向气体体积缩小的方向(即正反应方向)移动，且V正、V逆均发生突变，选项A符合题意。(4)升高温度正、逆速率均加快，反应向逆反应方向移动，且V正、V逆均发生突变，选项B符合题意。(5)减小生成物的浓度，逆反应速率减小(突变)，正反应速率在原平衡基础上逐渐减小(渐变)，最后达到新的平衡，选项E符合题意。(6)加入催化剂，正、逆反应速率同等加快，但平衡不移动，选项C符合。答案：(1)D(2)F(3)A(4)B(5)E(6)C【变式训练6】（08海南卷）反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题：(1)该反应是_________反应(填“吸热”、“放热”)；(2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率____________(填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是_______________________________________________________________；(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?__________，原因是_________；(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_________，E2________(填“增大”、“减小”或“不变”)。解析：由图可以知道，由于该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，所以