化學平衡原理的運用1/45[復習目標]1、了解勒夏特列原理涵義；掌握濃度、溫度、壓強等條件對化學平衡移動影響。2、利用所學化學反應速率、化學平衡原理來解釋生活、生產中實際問題。2/45判斷平衡移動方向解釋相關試驗事實化學平衡電離平衡水解平衡配合平衡溶解平衡選擇反應適宜條件★應用范圍3/45一、合成氨條件選擇問題1：請同學們寫出合成氨化學反應方程式，并說明這個反應有什么特點？N2+3H22NH3特點：

a、可逆反應b、正反應放熱c、正反應是氣體體積減小反應。問題2：請同學們分析工業生產主要要考慮哪些問題？首要：經濟效益與社會效益基本要求：a、單位時間內產量高b、原料利用率高反應速率問題化學平衡問題4/45問題3：依據以上要求，分別從化學反應速率和化學平衡兩個角度分析合成氨適當條件。

填表高溫高壓使用高壓低溫無影響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反應速率，提升生產效率，也提升了經濟效益；選擇適當溫度：500℃左右，該溫度是合成氨催化劑活性溫度；選擇適當壓強：20MPa~50MPa，該壓強下進行生產，對動力、材料、設備等來說正適當。合成氨適宜條件實際生產中，還需及時分離出NH3，并不停向體系中補充N2、H2以增加反應物濃度，使平衡向合成氨方向進行。6/45例.以下相關合成氨工業敘述,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C.500℃左右比室溫更有利于合成氨反應.D.合成氨時采取循環操作,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，為了增加甲醇產量，工廠應采取正確辦法是（）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、硫酸工業生產原理9/45硫酸工業生產流程自制動畫

硫酸工業生產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，理論上應采取辦法是＿＿＿＿＿＿＿。實際生產中采取辦法分別是中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）在實際生產合成氨過程中，要分離出氨氣，目標是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；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方向移動該反應向生成SO3方向進行程度大，到達平衡后SO2余量較少，故不需要分離SO3思索1：12/45二、化學試驗中應用(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)試驗室用排飽和食鹽水方法吸收氯氣.2、試驗現象解釋1、溶液配制13/45(4)已知2CH3COOH (CH3COOH)2+Q(Q>O)為了測定CH3COOH相對分子質量應選擇什么樣試驗條件?(5)用熱濃Na2CO3溶液除油污.(6)ZnCl2溶液作焊藥.3、試驗條件選擇4、日常生活應用14/45以下現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行消毒處理時還加入少許液氨，其反應化學方程式為NH3+HClO

H2O+NH2Cl（一氯氨），NH2Cl較HClO穩定，試分析加液氨能延長液氯殺菌時間原因?解析：液氨與次氯酸反應生成較HClO穩定NH2Cl后，不影響HClO殺菌效率，且因為反應可逆，隨HClO消耗，平衡逆向移動，從而延長HClO殺菌時間。16/45痛風是以關節炎重復發作及產生腎結石為特征一類疾病，關節炎原因歸結于在關節滑液中形成了尿酸鈉晶體，反應式以下：Ur-+Na+NaUr(s)[Ur-指尿酸根離子]第一次關節炎發作大都在腳趾和手指關節處，這說明該反應是放熱，還是吸熱？為何？判斷平衡移動方向腳趾和手指關節處離心臟較遠，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，平衡向結晶方向移動，說明該反應是放熱。17/45鉀是—種活潑金屬，工業上通慣用：Na（l）＋KCl（l）NaCl（l）＋K（g）；Q<0來制取鉀。各物質沸點與壓強關系見表

（1）在常壓下金屬鉀轉變為氣態從反應混合物中分離最低溫度約為

，而反應最高溫度應低于

。（2）在制取鉀過程中，為了提升原料轉化率能夠采取辦法是770℃

890℃

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

化學式中各原子相對原子質量總和。

由氣體密度或相對密度求氣體相對分子質量。（1）密度（g/L)：

①計算表示式：

②標準情況下氣體：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。混合氣體平均分子量相關計算：

基本計算關系：

M變換計算關系：

M=M=22/45阿伏加德羅定律及其相關推論：

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

①同溫同壓時，氣體物質體積與物質量成正比

②同溫同壓時，氣體物質摩爾質量與密度成正比

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

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

分析：體積與密度為反比關系，反應前后氣體密度比為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換成了氣體體積差量，利用差量法進行計算：2SO2+O2=2SO3△V21x0.4X=0.8，即SO2轉化率為80%25/45計算技巧：1、差量法：例1、在一個固定體積密閉容器中，放入2molX和3molY，在一定條件下反應：4X(氣)+3Y(氣)

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

B(氣)+nC(氣)到達平衡時，壓強增大m%，測得A轉化率也為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：A（氣）+2B（氣）

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

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

2HI(g)+熱量測得平衡時H2轉化率為50%，再升溫到T2，平衡發生移動并到達新平衡，測得HI平衡濃度為T1時二分之一，整個過程體積不變，則T2時平衡混合物密度為（）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當反應CO+H2O（氣）

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

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

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,在一定條件下發生反應,3A(g)+B(g) nC(g)+2D(g),到達平衡時,A物質量濃度減小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既溶于強酸、又溶于強堿？應用1：H++

AlO2-

+H2OAl(OH)3Al3++

3OH-電離平衡原理應用35/45弱電解質電離平衡是指在一定條件（如溫度、濃度）下，當電解質分子電離成離子速率和離子重新結合成份子速率相等時，電離過程就到達了平衡狀態，這叫做電離平衡。2.電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+結合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水解反應方程式為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）醫藥上把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，試用平衡移動原理分析可能原因：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

BiCl3+H2O

BiOCl+2HCl不合理；因為BiOCl中，Cl化合價為-1價濃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.則正確描述是_____A.開始時產生氫氣速率:v(HCl)>v(HAc)B.開始時產生氫氣速率:v(HCl)<v(HAc)C.ts后產生氫氣速率:v(HCl)<v(HAc)D.最終產生H2物質量:n(HCl)<n(HAc)38/45例.25℃時,在物質量濃度為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溶解結晶40/45與你相關平衡問題：(1)怎樣保護牙齒？(2)煤氣中毒怎么辦？(3)治療胃病用了什么藥劑？(4)人血液pH值為何穩定在7.35～7.45？……41/451、在一定溫度、壓強和有催化劑存在條件下，將N2和H2按1