化學(xué)平衡原理的運(yùn)用1/45[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1、了解勒夏特列原理涵義；掌握濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對化學(xué)平衡移動(dòng)影響。2、利用所學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡原理來解釋生活、生產(chǎn)中實(shí)際問題。2/45判斷平衡移動(dòng)方向解釋相關(guān)試驗(yàn)事實(shí)化學(xué)平衡電離平衡水解平衡配合平衡溶解平衡選擇反應(yīng)適宜條件★應(yīng)用范圍3/45一、合成氨條件選擇問題1：請同學(xué)們寫出合成氨化學(xué)反應(yīng)方程式，并說明這個(gè)反應(yīng)有什么特點(diǎn)？N2+3H22NH3特點(diǎn)：

a、可逆反應(yīng)b、正反應(yīng)放熱c、正反應(yīng)是氣體體積減小反應(yīng)。問題2：請同學(xué)們分析工業(yè)生產(chǎn)主要要考慮哪些問題？首要：經(jīng)濟(jì)效益與社會效益基本要求：a、單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量高b、原料利用率高反應(yīng)速率問題化學(xué)平衡問題4/45問題3：依據(jù)以上要求，分別從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個(gè)角度分析合成氨適當(dāng)條件。

填表高溫高壓使用高壓低溫?zé)o影響5/45一、合成氨條件選擇使用催化劑（鐵）：這么能夠大大加緊化學(xué)反應(yīng)速率，提升生產(chǎn)效率，也提升了經(jīng)濟(jì)效益；選擇適當(dāng)溫度：500℃左右，該溫度是合成氨催化劑活性溫度；選擇適當(dāng)壓強(qiáng)：20MPa~50MPa，該壓強(qiáng)下進(jìn)行生產(chǎn)，對動(dòng)力、材料、設(shè)備等來說正適當(dāng)。合成氨適宜條件實(shí)際生產(chǎn)中，還需及時(shí)分離出NH3，并不停向體系中補(bǔ)充N2、H2以增加反應(yīng)物濃度，使平衡向合成氨方向進(jìn)行。6/45例.以下相關(guān)合成氨工業(yè)敘述,可用勒沙特列原理來解釋是_____.A.使用鐵觸媒,使N2和H2混合氣體有利于合成氨B.高壓比常壓條件更有利于合成氨反應(yīng)C.500℃左右比室溫更有利于合成氨反應(yīng).D.合成氨時(shí)采取循環(huán)操作,可提升原料利用率.B7/45

思索3：有平衡體系CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)+Q，為了增加甲醇產(chǎn)量，工廠應(yīng)采取正確辦法是（）A、高溫高壓B、適宜溫度高壓催化劑C、低溫低壓D、低溫高壓催化劑B8/451．SO2制取4FeS2+11O2

2Fe2O3+8SO2煅燒2.SO2催化氧化3.SO3吸收SO3+H2O

H2SO4沸騰爐2SO2+O22SO3V2O5400～500℃接觸室吸收塔二、硫酸工業(yè)生產(chǎn)原理9/45硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程自制動(dòng)畫

硫酸工業(yè)生產(chǎn)沸騰爐接觸室吸收塔凈化冷卻10/454、尾氣處理尾氣組成：SO2,O2,N2、少許SO3等回收利用堿液吸收法：NH3·H2O2NH3+H2O+SO2===(NH4)2SO311/45

已知：N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)+Q，2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)+Q回答以下問題：（1）從影響速率和平衡原因分析，要有利于NH3和SO3生成，理論上應(yīng)采取辦法是＿＿＿＿＿＿＿。實(shí)際生產(chǎn)中采取辦法分別是中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）在實(shí)際生產(chǎn)合成氨過程中，要分離出氨氣，目標(biāo)是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；而合成SO3過程中，不需要分離出SO3，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。高溫高壓催化劑合成氨：高溫、高壓、催化劑；合成SO3：高溫、常壓、催化劑。降低生成物濃度，使平衡向生成NH3方向移動(dòng)該反應(yīng)向生成SO3方向進(jìn)行程度大，到達(dá)平衡后SO2余量較少，故不需要分離SO3思索1：12/45二、化學(xué)試驗(yàn)中應(yīng)用(1)配制FeCl3、FeCl2溶液,加入HCl.(2)將醋酸鈉溶液和酚酞混合溶液加熱,溶液 顏色改變原因.(3)試驗(yàn)室用排飽和食鹽水方法吸收氯氣.2、試驗(yàn)現(xiàn)象解釋1、溶液配制13/45(4)已知2CH3COOH (CH3COOH)2+Q(Q>O)為了測定CH3COOH相對分子質(zhì)量應(yīng)選擇什么樣試驗(yàn)條件?(5)用熱濃Na2CO3溶液除油污.(6)ZnCl2溶液作焊藥.3、試驗(yàn)條件選擇4、日常生活應(yīng)用14/45以下現(xiàn)象可利用勒夏特列原了解釋有：CO2難溶于飽和NaHCO3溶液由H2、I2(g)、HI組成平衡體系，加壓后顏色加深試驗(yàn)室慣用飽和食鹽水除去Cl2中HCl加壓可使CO2在水中溶解度增大在醋酸中加入足量NaOH，可使醋酸幾乎完全電離在氨水中加入MgCl2溶液有白色沉淀，在氨水和NH4Cl混合溶液中加入MgCl2溶液無白色沉淀.答案：1、3、4、5、615/45

例、近年來，一些自來水廠在用液氯進(jìn)行消毒處理時(shí)還加入少許液氨，其反應(yīng)化學(xué)方程式為NH3+HClO

H2O+NH2Cl（一氯氨），NH2Cl較HClO穩(wěn)定，試分析加液氨能延長液氯殺菌時(shí)間原因?解析：液氨與次氯酸反應(yīng)生成較HClO穩(wěn)定NH2Cl后，不影響HClO殺菌效率，且因?yàn)榉磻?yīng)可逆，隨HClO消耗，平衡逆向移動(dòng)，從而延長HClO殺菌時(shí)間。16/45痛風(fēng)是以關(guān)節(jié)炎重復(fù)發(fā)作及產(chǎn)生腎結(jié)石為特征一類疾病，關(guān)節(jié)炎原因歸結(jié)于在關(guān)節(jié)滑液中形成了尿酸鈉晶體，反應(yīng)式以下：Ur-+Na+NaUr(s)[Ur-指尿酸根離子]第一次關(guān)節(jié)炎發(fā)作大都在腳趾和手指關(guān)節(jié)處，這說明該反應(yīng)是放熱，還是吸熱？為何？判斷平衡移動(dòng)方向腳趾和手指關(guān)節(jié)處離心臟較遠(yuǎn)，普通溫度較低。溫度較低部位易于患病，即形成了尿酸鈉晶體。這說明溫度降低時(shí)，平衡向結(jié)晶方向移動(dòng)，說明該反應(yīng)是放熱。17/45鉀是—種活潑金屬，工業(yè)上通慣用：Na（l）＋KCl（l）NaCl（l）＋K（g）；Q<0來制取鉀。各物質(zhì)沸點(diǎn)與壓強(qiáng)關(guān)系見表

（1）在常壓下金屬鉀轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)從反應(yīng)混合物中分離最低溫度約為

，而反應(yīng)最高溫度應(yīng)低于

。（2）在制取鉀過程中，為了提升原料轉(zhuǎn)化率能夠采取辦法是770℃

890℃

降低壓強(qiáng)或移去鉀蒸氣適當(dāng)升高溫度18/45思索:工業(yè)生產(chǎn)硫酸時(shí),反應(yīng)SO2+O2 2SO3+Q生成條件:400~500℃,常壓,V2O5催化劑,試解釋之.19/45三、化學(xué)平衡計(jì)算類型（1）求反應(yīng)物起始濃度，反應(yīng)物和生成物 平衡濃度（2）求反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、生成物產(chǎn)率（3）求平衡混合物各組分百分含量（4）求平衡后壓強(qiáng)改變和體積改變。（5）混合氣體平均分子量計(jì)算（6）平衡移動(dòng)后密度計(jì)算20/45相對分子質(zhì)量：

化學(xué)式中各原子相對原子質(zhì)量總和。

由氣體密度或相對密度求氣體相對分子質(zhì)量。（1）密度（g/L)：

①計(jì)算表示式：

②標(biāo)準(zhǔn)情況下氣體：M=ρ

·22.4L/mol21/45（2）相對密度：

相對密度是在同溫同壓下兩種氣體密度之比?；旌蠚怏w平均分子量相關(guān)計(jì)算：

基本計(jì)算關(guān)系：

M變換計(jì)算關(guān)系：

M=M=22/45阿伏加德羅定律及其相關(guān)推論：

（1）阿伏加德羅定律：溫度和壓強(qiáng)相同時(shí),相同體積任何氣體都含有相同數(shù)目標(biāo)分子。（2）阿伏加德羅定律推論：

①同溫同壓時(shí)，氣體物質(zhì)體積與物質(zhì)量成正比

②同溫同壓時(shí)，氣體物質(zhì)摩爾質(zhì)量與密度成正比

③同溫同壓時(shí)，質(zhì)量相同氣體物質(zhì)體積與摩爾質(zhì)量成反比23/451、合成氨反應(yīng)在一定條件下到達(dá)平衡，測得體系中NH3為4mol，起始與平衡時(shí)壓強(qiáng)之比為13：8，且[H2]始：[H2]平＝4：1，求N2和H2轉(zhuǎn)化率。解：設(shè)N2、H2起始物質(zhì)量分別為x、yN2+3H2

2NH3總量始xy0x+y變264平x-2y-64x+y-4∴N2轉(zhuǎn)化率×100%=83.3%H2轉(zhuǎn)化率24/452、1體積SO2和3體積空氣混合后在450℃以上經(jīng)過V2O5催化劑發(fā)生反應(yīng)。若同溫同壓下測得反應(yīng)前后混合氣體密度比為0.9：1，求SO2轉(zhuǎn)化率？混合氣體相對分子質(zhì)量？相對氫氣密度？

分析：體積與密度為反比關(guān)系，反應(yīng)前后氣體密度比為0.9：1，則前后體積比為1：0.9，即氣體總體積降低了10%（0.4體積）。這么就將已知密度比轉(zhuǎn)換成了氣體體積差量，利用差量法進(jìn)行計(jì)算：2SO2+O2=2SO3△V21x0.4X=0.8，即SO2轉(zhuǎn)化率為80%25/45計(jì)算技巧：1、差量法：例1、在一個(gè)固定體積密閉容器中，放入2molX和3molY，在一定條件下反應(yīng)：4X(氣)+3Y(氣)

2Q(氣)+nR(氣)到達(dá)平衡后，容器內(nèi)溫度不變，容器內(nèi)壓強(qiáng)比原來增加5%，X濃度減小1/3，則反應(yīng)方程中n值為（）A、5B、3C、6D、2練習(xí)1、將氣體A放入密閉容器中，在一定溫度時(shí)反應(yīng)：2A(氣)

B(氣)+nC(氣)到達(dá)平衡時(shí)，壓強(qiáng)增大m%，測得A轉(zhuǎn)化率也為m%，則n值為（）A、1B、2C、3D、4CC26/45守恒法：例2、將1molA、2molB混合物132g在密閉容器中反應(yīng)：A（氣）+2B（氣）

2C（氣）+2D（氣）到達(dá)平衡后，測得A轉(zhuǎn)化率為30%，則平衡時(shí)混合氣體平均分子量為（）A、44B、48C、40D、52

C27/45練習(xí)2、在體積為20L真空密閉容器中，充入0.1molH2和0.2molI2（氣），T1溫度下發(fā)生反應(yīng)：H2(g)+I2(g)

2HI(g)+熱量測得平衡時(shí)H2轉(zhuǎn)化率為50%，再升溫到T2，平衡發(fā)生移動(dòng)并到達(dá)新平衡，測得HI平衡濃度為T1時(shí)二分之一，整個(gè)過程體積不變，則T2時(shí)平衡混合物密度為（）g/LA、2.12B、2.55C、3.06D、3.18B28/453、極限法：例3、在一定溫度下密閉容器中加入CO和H2O（氣）各1mol當(dāng)反應(yīng)CO+H2O（氣）

CO2+H2到達(dá)平衡時(shí)生成0.5molCO2，若其它條件不變，再充入8molH2O（氣）重新到達(dá)平衡時(shí)CO2物質(zhì)量為（）A、0.5molB、0.93molC、1molD、1.5mol練習(xí)3、在一密閉容器中，用等物質(zhì)量A和B發(fā)生以下反應(yīng)：A（氣）+2B（氣）

2C（氣）反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，若混合氣體中A和B物質(zhì)量之和與C物質(zhì)量相等，則這時(shí)A轉(zhuǎn)化率為：（）A、40%B、50%C、60%D、70%BA29/45判斷正反應(yīng)是吸熱還是放熱？吸熱30/45(1)正反應(yīng)

熱(2)a

b吸>31/45(A)(B)Q>032/45(C)(D)33/45例.在容積固定密閉容器中,充入2L氣體A和1L氣體B,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),3A(g)+B(g) nC(g)+2D(g),到達(dá)平衡時(shí),A物質(zhì)量濃度減小1/2,混合氣體平均式量增大1/8,則式中n值為___.A.2B.1C.4D.334/45用于解釋常見化學(xué)改變：③對氨水加熱，溶液pH值怎樣改變改變？NH3+H2ONH3·

H2ONH4++

OH-①為何Al(OH)3既溶于強(qiáng)酸、又溶于強(qiáng)堿？應(yīng)用1：H++

AlO2-

+H2OAl(OH)3Al3++

3OH-電離平衡原理應(yīng)用35/45弱電解質(zhì)電離平衡是指在一定條件（如溫度、濃度）下，當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子速率和離子重新結(jié)合成份子速率相等時(shí)，電離過程就到達(dá)了平衡狀態(tài)，這叫做電離平衡。2.電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+結(jié)合V分子V離子電離36/45

例3、BiCl3水解生成BiOCl（BiOCl難溶于水).（1）BiCl3水解反應(yīng)方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）醫(yī)藥上把BiOCl叫做次氯酸鉍，分析這種名稱是否合理：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（3）把適量BiCl3溶于濃NaCl溶液中或溶于含有少許鹽酸水中能得到澄清溶液，試用平衡移動(dòng)原理分析可能原因：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

BiCl3+H2O

BiOCl+2HCl不合理；因?yàn)锽iOCl中，Cl化合價(jià)為-1價(jià)濃NaCl溶液中，Cl-抑制BiCl3溶解，使Bi3+濃度降低；鹽酸抑制Bi3+水解37/45例.PH相同,體積相同鹽酸與醋酸溶液,分別與過量鋅粉反應(yīng).則正確描述是_____A.開始時(shí)產(chǎn)生氫氣速率:v(HCl)>v(HAc)B.開始時(shí)產(chǎn)生氫氣速率:v(HCl)<v(HAc)C.ts后產(chǎn)生氫氣速率:v(HCl)<v(HAc)D.最終產(chǎn)生H2物質(zhì)量:n(HCl)<n(HAc)38/45例.25℃時(shí),在物質(zhì)量濃度為1mol/L℃(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2溶液中，測得其[NH4+]分別為a、b、c。以下判斷中正確是______.A.a=b=cB.a>b>cC.a>c>bD.c>a>bD39/45三、化學(xué)平衡種類（1）溶解平衡KNO3(s) K++NO3--Q(2)電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+AgCl（s）Ag++Cl–

(3)鹽類水解平衡 Fe3++3H2OFe(OH)3+OH--Q溶解結(jié)晶40/45與你相關(guān)平衡問題：(1)怎樣保護(hù)牙齒？(2)煤氣中毒怎么辦？(3)治療胃病用了什么藥劑？(4)人血液pH值為何穩(wěn)定在7.35～7.45？……41/451、在一定溫度、壓強(qiáng)和有催化劑存在條件下，將N2和H2按1