專題8化學(xué)平衡的移動(dòng)2

化學(xué)平衡原理在物質(zhì)制備中的應(yīng)用第1課時(shí)【考綱要求】1、了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用2、掌握外界條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)）對(duì)化學(xué)平衡的影響。3、理解及應(yīng)用勒夏特列原理；4、掌握等效平衡規(guī)律?！窘虒W(xué)過程】6．合成氨條件的選擇(1)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)：反應(yīng)物、生成物均為氣體且正反應(yīng)是氣體體積減小、放熱的可逆反應(yīng)。N2(g)+H2(g)2NH3(g)(2)選擇適宜條件的目的：盡可能增大合成氨的反應(yīng)速率，縮短到達(dá)平衡的時(shí)間，提高氨的產(chǎn)率．(3)選擇適宜條件的依據(jù)：外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的規(guī)律。(4)選擇適宜條件的原則：①既要注意外界條件對(duì)二者(合成氨的反應(yīng)速率和氨的產(chǎn)率)影響的一致性，又要注意對(duì)二者影響的矛盾性；②既要注意溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響的一致性，又要注意催化劑的活性對(duì)溫度的限制；③既要注意理論上生產(chǎn)的要求，又要注意實(shí)際操作的可能性。(5)合成氨的適宜條件：①溫度為500℃左右；②壓強(qiáng)為20Mpa～50MPa；③使用以鐵為主體的多成分催化劑(稱為鐵觸媒)。說明：①選擇合成氨溫度為500℃的原因：a．溫度高時(shí)，雖然能增大合成NH3的反應(yīng)速率，但溫度越高越會(huì)使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，越不利于NH3的合成；溫度低時(shí)，雖有利于平衡向合成NH3的方向移動(dòng)，但反應(yīng)速率太小，達(dá)到平衡所需的時(shí)間太長。b．鐵觸媒在500℃左右時(shí)活性最大。②選擇合成氨壓強(qiáng)為20MPa～50MPa的原因：壓強(qiáng)增大時(shí)，既能提高合成氨的反應(yīng)速率，又能使平衡向合成氨的方向移動(dòng)，但壓強(qiáng)大時(shí)，對(duì)設(shè)備的要求和技術(shù)操作的要求就高，消耗的動(dòng)力也大。(6)在合成氨生產(chǎn)中同時(shí)采取的措施：①將生成的氨及時(shí)從平衡混合氣體中分離出去，未反應(yīng)的N2、H2重新送回合成塔中進(jìn)行循環(huán)操作，使平衡向合成氨的方向移動(dòng)，以提高N2和H2的轉(zhuǎn)化率；②不斷向循環(huán)氣體中補(bǔ)充N2、H2，以提高反應(yīng)物的濃度；③加入過量的N2，使成本較高的H2得以充分利用。7.化學(xué)平衡圖像對(duì)于化學(xué)平衡的有關(guān)圖像問題，可按以下的方法進(jìn)行分析：（1）認(rèn)清坐標(biāo)系，搞清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義，并與勒沙特列原理掛鉤。（2）緊扣可逆反應(yīng)的特征，搞清正反應(yīng)方向是吸熱還是放熱，體積增大還是減小、不變，有無固體、純液體物質(zhì)參加或生成等。（3）看清速率的變化及變化量的大小，在條件與變化之間搭橋。（4）看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)，看清曲線的變化趨勢(shì)。（5）先拐先平，數(shù)值大。例如，在轉(zhuǎn)化率-時(shí)間圖上，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡，此時(shí)逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)高。（6）定一議二。當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變?cè)儆懻摿硗鈨蓚€(gè)量的關(guān)系。解題一般方法：牢固掌握有關(guān)的概念與原理，尤其要注意外界條件的改變對(duì)一個(gè)可逆反應(yīng)來講，正逆反應(yīng)速率如何變化，化學(xué)平衡如何移動(dòng)，在速度-時(shí)間圖像、轉(zhuǎn)化率-時(shí)間圖像、反應(yīng)物的含量-濃度圖像等上如何體現(xiàn)。要能夠畫出有關(guān)的變化圖像?；瘜W(xué)平衡圖像的常見類型：對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)△H

1.轉(zhuǎn)化率－時(shí)間關(guān)系圖：P一定時(shí)，△H0T一定時(shí)，m+np+qT一定時(shí)，m+np+qT一定時(shí)，m+np+q2.含量－時(shí)間關(guān)系圖：

P一定時(shí)，△H0P一定時(shí)，△H0T一定時(shí)，m+np+qT一定時(shí)，m+np+q3.轉(zhuǎn)化率－溫度－壓強(qiáng)關(guān)系圖：

m+n＞p+q時(shí)，△H0m+n＜p+q時(shí)，△H0

4.含量－溫度－壓強(qiáng)關(guān)系圖：m+n＞p+q時(shí),△H0m+n＜p+q時(shí),△H0m+n＞p+q時(shí),△H0m+n＞p+q時(shí),△H0【總結(jié)】解化學(xué)平衡圖像問題題要注意識(shí)圖的方法，總的來說有以下幾點(diǎn)：一看面（即橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)）；二看線（即看線的走向、變化的趨勢(shì)）；三看點(diǎn)（看線是否通過原點(diǎn)，兩條線的交點(diǎn)及線的拐點(diǎn)）（重點(diǎn)理解）；四看輔（要不要作輔助線，如等溫線、等壓線）；五看數(shù)（定量圖像中有關(guān)數(shù)值的多少大?。？键c(diǎn)突破三：化學(xué)平衡圖像例5：（08全國Ⅰ卷）已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g)△H=—1025kJ/mol該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)。若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量相同，下列關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是()解析：根據(jù)“先拐先平，數(shù)值大”的原則，選項(xiàng)A、B正確；根據(jù)升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)（即逆反應(yīng)方向移動(dòng)），可確定A、B正確；根據(jù)使用催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，但對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)無影響，所以選項(xiàng)D正確。答案：C方法技巧：化學(xué)平衡經(jīng)常會(huì)以圖像來考查，不僅要掌握影響化學(xué)平衡的因素及勒夏特列原理，同時(shí)還要掌握識(shí)圖的方法和一些規(guī)律，如“先拐先平數(shù)值大”和“定一議二”等原則。例6：氣態(tài)可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，符合下圖，試用“＞”或“＜”填(1)～(3)題。(1)溫度T1T2(2)壓強(qiáng)p1p2(3)m＋np＋q(4)正反應(yīng)為反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)解析：（1）根據(jù)“先拐先平，數(shù)值大”的原則，T1先出現(xiàn)拐點(diǎn)，說明T1反應(yīng)溫度高，速率快，先達(dá)到平衡，故T1＞T2。(2)P2先出現(xiàn)拐點(diǎn)，說明P2壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率快，先達(dá)到平衡，因此P1＜P2。(3)根椐右圖可知，由P1到P2，壓強(qiáng)增大，B%降低。又根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式，B%降低，說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)了，所以，正反應(yīng)方向是氣體體積縮小的方向，故m＋n＞p＋q。(4)根椐左圖可知，由T2到T1，溫度升高，C%升高。而由方程式得，C%升高，說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)了，所以正反應(yīng)方向是吸熱方向。答案：（1）＞（2）＜（3）＞（4）吸熱【變式訓(xùn)練5】已知一定條件下某固定容積的密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)△H=－kJ·mol-1，下列各圖表示上述可逆反應(yīng)建立平衡的過程及改變某一條件后建立起新的平衡過程的曲線：（1）加入稀有氣體后的平衡圖為________________。（2）降低溫度后的平衡圖為____________________。（3）體系加壓后的平衡圖為____________________。（4）升高溫度后的平衡圖為____________________。（5）減小生成物濃度后的平衡圖為______________。（6）加入催化劑后的平衡圖為__________________。解析：(1)加入稀有氣體，不引起N2、H2、NH3的濃度(或分壓)的變化，因此化學(xué)反應(yīng)速率不變，應(yīng)選D。(2)降低溫度，正、逆反應(yīng)速率均減小，向放熱反應(yīng)(即此反應(yīng)的正反應(yīng))方向移動(dòng)，且V正、V逆均發(fā)生突變，選項(xiàng)F符合題意。(3)體系加壓，正、逆反應(yīng)速率均增大，反應(yīng)向氣體體積縮小的方向(即正反應(yīng)方向)移動(dòng)，且V正、V逆均發(fā)生突變，選項(xiàng)A符合題意。(4)升高溫度正、逆速率均加快，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，且V正、V逆均發(fā)生突變，選項(xiàng)B符合題意。(5)減小生成物的濃度，逆反應(yīng)速率減小(突變)，正反應(yīng)速率在原平衡基礎(chǔ)上逐漸減小(漸變)，最后達(dá)到新的平衡，選項(xiàng)E符合題意。(6)加入催化劑，正、逆反應(yīng)速率同等加快，但平衡不移動(dòng)，選項(xiàng)C符合。答案：(1)D(2)F(3)A(4)B(5)E(6)C【變式訓(xùn)練6】（08海南卷）反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題：(1)該反應(yīng)是_________反應(yīng)(填“吸熱”、“放熱”)；(2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率____________(填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是_______________________________________________________________；(3)反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響?__________，原因是_________；(4)在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1和E2的變化是：E1_________，E2________(填“增大”、“減小”或“不變”)。解析：由圖可以知道，由于該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以