化學(xué)平衡原理的應(yīng)用

1、.復(fù)習(xí)目標(biāo)復(fù)習(xí)目標(biāo)1、理解勒夏特列原理的涵義；掌握、理解勒夏特列原理的涵義；掌握濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對化學(xué)平衡濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對化學(xué)平衡移動的影響。移動的影響。2、利用所學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平、利用所學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的原理來解釋生活、生產(chǎn)中的實(shí)際衡的原理來解釋生活、生產(chǎn)中的實(shí)際問題。問題。.l判斷平衡移動方向判斷平衡移動方向 l解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)事實(shí)解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)事實(shí) 化化學(xué)學(xué)平平衡衡電電離離平平衡衡水水解解平平衡衡配配合合平平衡衡溶溶解解平平衡衡l選擇反應(yīng)適宜條件選擇反應(yīng)適宜條件 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍.一、合成氨條件的選擇一、合成氨條件的選擇問題問題1：請同學(xué)們寫出合成氨的化學(xué)反應(yīng)方程式

2、，并請同學(xué)們寫出合成氨的化學(xué)反應(yīng)方程式，并 說明這個(gè)反應(yīng)有什么特點(diǎn)？說明這個(gè)反應(yīng)有什么特點(diǎn)？N2+3H2 2NH3特點(diǎn)：特點(diǎn)： a、可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng) b、正反應(yīng)放熱、正反應(yīng)放熱 c、正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。、正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。問題問題2：請同學(xué)們分析工業(yè)生產(chǎn)主要要考慮哪些問題？請同學(xué)們分析工業(yè)生產(chǎn)主要要考慮哪些問題？首首 要要：經(jīng)濟(jì)效益與社會效益經(jīng)濟(jì)效益與社會效益基本要求：基本要求：a、單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量高、單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量高 b、原料利用率高、原料利用率高反應(yīng)速率問題反應(yīng)速率問題化學(xué)平衡問題化學(xué)平衡問題.問題問題3：根據(jù)以上要求，分別從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平根據(jù)以上要求，分別從化學(xué)反

3、應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個(gè)角度分析合成氨的合適條件。衡兩個(gè)角度分析合成氨的合適條件。 填填 表表高高 溫溫高高 壓壓使使 用用高高 壓壓低低 溫溫?zé)o無 影影 響響.一、合成氨條件的選擇一、合成氨條件的選擇使用催化劑使用催化劑 （鐵（鐵 ） ：這樣可以大大加這樣可以大大加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率，也提快化學(xué)反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率，也提高了經(jīng)濟(jì)效益；高了經(jīng)濟(jì)效益；選擇合適的溫度：選擇合適的溫度：500左右，該溫度左右，該溫度是合成氨催化劑的活性溫度；是合成氨催化劑的活性溫度；選擇合適的壓強(qiáng)：選擇合適的壓強(qiáng)：20MPa50MPa，該，該壓強(qiáng)下進(jìn)行生產(chǎn)，對動力、材料、設(shè)備壓強(qiáng)下進(jìn)行生產(chǎn)，對動力、材料、設(shè)

4、備等來說正合適。等來說正合適。合成氨的適宜條件 實(shí)際生產(chǎn)中，還需及時(shí)分離出實(shí)際生產(chǎn)中，還需及時(shí)分離出NH3，并不，并不斷向體系中補(bǔ)充斷向體系中補(bǔ)充N2、H2以增加反應(yīng)物濃度，以增加反應(yīng)物濃度，使平衡向合成氨的方向進(jìn)行。使平衡向合成氨的方向進(jìn)行。.例例.下列有關(guān)合成氨工業(yè)的敘述下列有關(guān)合成氨工業(yè)的敘述,可用勒沙特可用勒沙特列原理來解釋的是列原理來解釋的是_.A.使用鐵觸媒使用鐵觸媒,使使N2和和H2的混合氣體有利于的混合氣體有利于合成氨合成氨B.高壓比常壓條件更有利于合成氨的反應(yīng)高壓比常壓條件更有利于合成氨的反應(yīng)C.500左右比室溫更有利于合成氨的反應(yīng)左右比室溫更有利于合成氨的反應(yīng).D.合成氨時(shí)

5、采用循環(huán)操作合成氨時(shí)采用循環(huán)操作,可提高原料的利可提高原料的利用率用率.B.思考思考3：有平衡體系：有平衡體系CO (g) +2H2 (g) CH3OH (g) +Q，為了增加甲醇的產(chǎn)量，為了增加甲醇的產(chǎn)量，工廠應(yīng)采取的正確措施是（工廠應(yīng)采取的正確措施是（ ）A、高溫高壓、高溫高壓 B、適宜溫度高壓催化劑、適宜溫度高壓催化劑C、低溫低壓、低溫低壓 D、低溫高壓催化劑、低溫高壓催化劑.1SO2的制取的制取4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2煅燒煅燒2 . SO2的催化氧化的催化氧化3 . SO3的吸收的吸收 SO3 + H2O H2SO4沸騰爐沸騰爐 2SO2 + O2 2SO3

6、V2O5 400500接觸室接觸室吸收塔吸收塔二、硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理二、硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理.硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程自制動畫 硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸沸 騰騰 爐爐接接 觸觸 室室吸吸 收收 塔塔凈凈化化冷冷 卻卻.4 4、尾氣處理、尾氣處理尾氣的組成：尾氣的組成：SO2, O2, N2、少量、少量SO3等等回收利用堿液吸收法：NH3H2O2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3. 已知：已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+Q，2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)+Q回答下列問題回答下列問題：（1）從影響速率和平衡的因素分析，要有利于）從影響速率和平衡的因素分析，要有利于NH3和和SO3

7、的生成，理論上應(yīng)采取的措施是。實(shí)的生成，理論上應(yīng)采取的措施是。實(shí)際生產(chǎn)中采取的措施分別是中際生產(chǎn)中采取的措施分別是中。（2）在實(shí)際生產(chǎn)的合成氨過程中，要分離出氨氣，目的）在實(shí)際生產(chǎn)的合成氨過程中，要分離出氨氣，目的是；是；而合成而合成SO3過程中，不需要分離出過程中，不需要分離出SO3，原因是，原因是。思考思考1：.二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用(1)配制配制FeCl3、FeCl2溶液溶液,加入加入HCl.(2)將醋酸鈉溶液和酚酞混合溶液加熱將醋酸鈉溶液和酚酞混合溶液加熱,溶液溶液 顏色變化的原因顏色變化的原因.(3)實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水的方法吸收氯氣實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水的方法吸收氯

8、氣.2、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋1、溶液的配制、溶液的配制.(4)已知已知2CH3COOH(CH3COOH)2+Q (QO)為了測定為了測定CH3COOH的相對分子質(zhì)的相對分子質(zhì)量應(yīng)選擇什么樣的實(shí)驗(yàn)條件量應(yīng)選擇什么樣的實(shí)驗(yàn)條件?(5)用熱濃的用熱濃的Na2CO3溶液除油污溶液除油污.(6)ZnCl2溶液作焊藥溶液作焊藥.3、實(shí)驗(yàn)條件的選擇、實(shí)驗(yàn)條件的選擇4、日常生活的應(yīng)用、日常生活的應(yīng)用.下列現(xiàn)象可利用勒夏特列原理解釋的有：下列現(xiàn)象可利用勒夏特列原理解釋的有：COCO2 2難溶于飽和的難溶于飽和的NaHCONaHCO3 3溶液溶液由由H H2 2、I I2 2(g)(g)、 HIHI組成

9、的平衡體系，加壓后顏色加深組成的平衡體系，加壓后顏色加深實(shí)驗(yàn)室常用飽和食鹽水除去實(shí)驗(yàn)室常用飽和食鹽水除去ClCl2 2中的中的HClHCl加壓可使加壓可使COCO2 2在水中溶解度增大在水中溶解度增大在醋酸中加入足量在醋酸中加入足量NaOHNaOH，可使醋酸幾乎完全電離，可使醋酸幾乎完全電離在氨水中加入在氨水中加入MgClMgCl2 2溶液有白色沉淀，在氨水和溶液有白色沉淀，在氨水和NHNH4 4ClCl的混合溶液中加入的混合溶液中加入MgClMgCl2 2溶液無白色沉淀溶液無白色沉淀. .答案：答案：1、3、4、5、6. 例例、近年來，某些自來水廠在用液氯、近年來，某些自來水廠在用液氯進(jìn)行消

10、毒處理時(shí)還加入少量液氨，其反應(yīng)進(jìn)行消毒處理時(shí)還加入少量液氨，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為的化學(xué)方程式為NHNH3 3+HClO +HClO H H2 2O+NHO+NH2 2ClCl（一（一氯氨），氯氨），NHNH2 2ClCl較較HClOHClO穩(wěn)定，試分析加液氨穩(wěn)定，試分析加液氨能延長液氯殺菌時(shí)間的原因能延長液氯殺菌時(shí)間的原因? ?解析解析：液氨與次氯酸反應(yīng)生成較：液氨與次氯酸反應(yīng)生成較HClOHClO穩(wěn)定穩(wěn)定的的NHNH2 2ClCl后，不影響后，不影響HClOHClO的殺菌效率，且由的殺菌效率，且由于反應(yīng)可逆，隨于反應(yīng)可逆，隨HClOHClO消耗，平衡逆向移動，消耗，平衡逆向移動，從而延長從而

11、延長HClOHClO殺菌時(shí)間。殺菌時(shí)間。. 痛風(fēng)是以關(guān)節(jié)炎反復(fù)發(fā)作及產(chǎn)生腎結(jié)石為痛風(fēng)是以關(guān)節(jié)炎反復(fù)發(fā)作及產(chǎn)生腎結(jié)石為特征的一類疾病，關(guān)節(jié)炎的原因歸結(jié)于在關(guān)節(jié)特征的一類疾病，關(guān)節(jié)炎的原因歸結(jié)于在關(guān)節(jié)滑液中形成了尿酸鈉晶體，反應(yīng)式如下：滑液中形成了尿酸鈉晶體，反應(yīng)式如下：UrUr- - + Na + Na+ + NaUr(s) Ur NaUr(s) Ur- - 指尿酸根離子指尿酸根離子 第一次關(guān)節(jié)炎發(fā)作大都在腳趾和手指的關(guān)節(jié)第一次關(guān)節(jié)炎發(fā)作大都在腳趾和手指的關(guān)節(jié)處，這說明該反應(yīng)是放熱的，還是吸熱的？為處，這說明該反應(yīng)是放熱的，還是吸熱的？為什么？什么？判斷平衡移動方向判斷平衡移動方向 腳趾和手指的

12、關(guān)節(jié)處離心臟較遠(yuǎn)，一般腳趾和手指的關(guān)節(jié)處離心臟較遠(yuǎn)，一般溫度較低。溫度較低的部位易于患病，即溫度較低。溫度較低的部位易于患病，即形成了尿酸鈉晶體。這說明溫度降低時(shí)，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，說明該反應(yīng)是放熱平衡向結(jié)晶方向移動，說明該反應(yīng)是放熱的。的。.鉀是鉀是種活潑的金屬，工業(yè)上通常用：種活潑的金屬，工業(yè)上通常用：Na（l）KCl（l） NaCl（l）K（g）；）；Q.(A)(B)Q0.(C)(D).例例.在容積固定的密閉容器中在容積固定的密閉容器中,充入充入2L氣體氣體A和和1L氣體氣體 B, 在一定條件下發(fā)生反應(yīng)在一定條件下發(fā)生反應(yīng), 3A(g)+B(g)nC

13、(g)+ 2D(g),達(dá)到平衡時(shí)達(dá)到平衡時(shí), A的物質(zhì)的量濃度減小的物質(zhì)的量濃度減小1/2,混合氣體的平均式混合氣體的平均式量增大量增大1/8,則式中則式中n的值為的值為_.A.2 B.1 C.4 D.3.用于解釋常見的化學(xué)變化：用于解釋常見的化學(xué)變化：對氨水加熱，溶液的對氨水加熱，溶液的pH值如何變化變化？值如何變化變化？NH3 + H2O NH3 H2O NH4+ + OH- 為什么為什么Al(OH)3既溶于強(qiáng)酸、又溶于強(qiáng)堿？既溶于強(qiáng)酸、又溶于強(qiáng)堿？應(yīng)用應(yīng)用1：H+ + AlO2- +H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH-電離平衡原理的應(yīng)用電離平衡原理的應(yīng)用. 弱電解質(zhì)的電離平衡是

14、指在一定條件弱電解質(zhì)的電離平衡是指在一定條件（如溫度、濃度）下，（如溫度、濃度）下，當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速率相等時(shí)子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速率相等時(shí)，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這叫做電離平衡。電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這叫做電離平衡。 2. 電離平衡電離平衡CH3COOH CH3COO - + H+結(jié)合結(jié)合V V分子分子V V離子離子電離電離. 例例3、BiCl3水解生成水解生成BiOCl（BiOCl難溶于水難溶于水).（1）BiCl3水解的反應(yīng)方程式為：水解的反應(yīng)方程式為：。（2）醫(yī)藥上把）醫(yī)藥上把BiOCl叫做次氯酸鉍，分析這種名叫做

15、次氯酸鉍，分析這種名稱是否合理：。稱是否合理：。（3）把適量）把適量BiCl3溶于濃溶于濃NaCl溶液中或溶于含有少溶液中或溶于含有少量鹽酸的水中能得到澄清溶液，試用平衡移動原理量鹽酸的水中能得到澄清溶液，試用平衡移動原理分析可能的原因：分析可能的原因：。.例例.PH相同相同,體積相同的鹽酸與醋酸溶液體積相同的鹽酸與醋酸溶液,分別分別與過量的鋅粉反應(yīng)與過量的鋅粉反應(yīng).則正確的描述是則正確的描述是_A.開始時(shí)產(chǎn)生氫氣的速率開始時(shí)產(chǎn)生氫氣的速率:v(HCl)v(HAc)B.開始時(shí)產(chǎn)生氫氣的速率開始時(shí)產(chǎn)生氫氣的速率:v(HCl)v(HAc)C.ts后產(chǎn)生氫氣的速率后產(chǎn)生氫氣的速率:v(HCl)v(H

16、Ac)D.最終產(chǎn)生最終產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量: n(HCl)bc C.acb D.cabD.三、化學(xué)平衡的種類三、化學(xué)平衡的種類（1）溶解平衡）溶解平衡 KNO3(s)K+NO3- -Q(2)電離平衡電離平衡 CH3COOH CH3COO - + H+ AgCl（s） Ag + + Cl (3)鹽類水解平衡鹽類水解平衡Fe3+3H2O Fe(OH)3+OH-Q溶解溶解結(jié)晶結(jié)晶.與你有關(guān)的平衡問題：與你有關(guān)的平衡問題：(1)怎樣保護(hù)牙齒？怎樣保護(hù)牙齒？(2)煤氣中毒怎么辦？煤氣中毒怎么辦？(3)治療胃病用了什么藥劑？治療胃病用了什么藥劑？( 4 ) 人 的 血 液 的人 的 血 液 的 p

17、 H 值 為 什 么 穩(wěn) 定 在值 為 什 么 穩(wěn) 定 在 7.357.45？ .1、在一定溫度、壓強(qiáng)和有催化劑存在條件下，、在一定溫度、壓強(qiáng)和有催化劑存在條件下，將將N2和和H2按按1：3的體積比混合，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡的體積比混合，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣中含有時(shí)，混合氣中含有m mol的的NH3，且，且NH3的體的體積分?jǐn)?shù)量為積分?jǐn)?shù)量為a%，求起始時(shí)，求起始時(shí)N2、H2的物質(zhì)的量。的物質(zhì)的量。 設(shè)起始狀態(tài)設(shè)起始狀態(tài)N2為為xmol，則，則H2為為3xmol N2 3H2 2NH3 起始物質(zhì)的量起始物質(zhì)的量(mol) x 3x 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol) m/2 3m/2 m 平衡物質(zhì)

18、的量平衡物質(zhì)的量(mol) m由題給條件知由題給條件知a%=mamx5 . 025 2mx233mx%1002332mmxmxm. 例例1 1、氯化銅溶液為淡藍(lán)色，當(dāng)加入濃鹽酸、氯化銅溶液為淡藍(lán)色，當(dāng)加入濃鹽酸后，溶液就會變成黃綠色，這種顏色變化后，溶液就會變成黃綠色，這種顏色變化是由下列可逆反應(yīng)引起的：是由下列可逆反應(yīng)引起的：Cu(HCu(H2 2O)O)4 4 2+2+4Cl+4Cl- - CuCl CuCl4 4 2-2-+4H+4H2 2O O下列方法能使溶液變成淡藍(lán)色的是（）下列方法能使溶液變成淡藍(lán)色的是（）A A、加蒸餾水、加蒸餾水 B B、加、加AgNOAgNO3 3溶液溶液C C、加、加NaClNaCl溶液溶液 D D、加鹽酸、加鹽酸AB. 例例2