高三复习专题讲座-基本理论(2)

高三复习专题讲座－基本理论 -----化学反应速率与化学平衡 (中)一、本周教学进度及主要内容：第二单元 基本理论-----化学反应速率与化学平衡 (中)本讲主要教学内容1. 了解化学平衡移动的概念 2．理解影响化学平衡的因素 3．掌握勒沙特列原理及其应用 4. 理解工业合成氨适宜条件的选择 二、学习指导（一） 化学平衡移动1．从正、逆反应速度是否相等分析：一定条件 改变条件 新条件一定 v 正＝v 逆≠0 v '正≠v '逆 v ''正＝v ''逆≠0 平衡状态I 平衡破坏 平衡状态Ⅱ平 衡 移 动方向取决于v '正与v '逆的相对大小若v '正＞v '逆, 则正移 若v '正＜v '逆, 则逆移 若v '正＝v '逆, 则不移化学平衡状态是指在一定条件下正反应速率与逆反应速率相等的动态平衡状态。

这种平衡是相对的，改变反应的某些条件，可以使正、逆反应发生不同程度的改变（也可能只改变正、逆反应速率的一种速率），原平衡状态被破坏，一定时间后，在新的条件下又建立新的平衡状态，这一过程就是化学平衡的移动。

2．从浓度商和平衡常数分析：对于一个一般的可逆反应：aA + bB ==== cC + dD ，在平衡状态时，平衡常数K=ba dc B A D C ][][][][，浓度商Q 与K 具有相同的表达式，但其浓度（或压力）不像K 那样特指平衡态。

当Q = K 时，反应处于平衡状态； 当Q < K 时，反应向着正方向进行； 当Q > K 时，反应向着逆方向进行。

同样，欲破坏化学平衡状态，必须使Q ≠ K ，（二）. 影响化学平衡的因素mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)＋Q （放热），△ng ＝p ＋q －(m ＋n)思考：若在气体混和物中充入惰性气体，对化学平衡的移动有无影响？ 解析：应分恒温恒压和恒温恒容两种情况进行讨论.① 恒温恒压 ： 充入惰性气体，密闭容器的体积体积增大，各组分浓度同等程度降低，其效果相当于减小平衡混和物的压强，因此，平衡向反应气体体积增大方向移动。

如对合成氨反应来说，则向逆反应方向移动。

图象如下：② 恒温恒容:充入惰性气体，似乎总压强增大了，但实际上容器体积不变，对平衡混和物各组成浓度不变，即原各气体分压不变，增大的惰性气体的分压与平衡体系无关，所以平衡不发生移动. 图象如下：V 正 V 正’＝ V 逆’ V 逆注意①以上讨论适合于不与平衡混和物各组分反应的多种气体.不一定真为惰性气体。

②如可逆反应前后气态物质总物质的量不变,则化学平衡不受压强影响,上述恒温恒压、三、化学平衡移动原理----1．定义：2．实例：分析下列实验： （T 一定）2NO 2 N色 颜色深浅顺序:（四）合成氨工业简述 1．原料气的制备、净化 ① 制N 2： 物理方法：空气 液态空气 N 2化学方法： 空气 CO 2+N 2 N 2压缩 蒸发炭 H 2O燃烧 （去CO 2）②制H2：水蒸气 CO+H2CO2+H2 H2反应方程式为：C+H2O（g）====CO+H2；CO+H2O（g）====CO2+H2注意：制得的N2、H2需要净化，清除杂质，以防止催化剂“中毒”。

2.合成氨反应的特点化学反应：N2+3H2 2NH3 △H=-92.4KJ（1）可逆反应；（2）正反应是放热反应；（3）正反应是气体体积缩小的反应。

3．工业合成氨适宜条件的选择在实际生产中，需要考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等多方面情况，以确定最佳的生产条件。

,测得达到平衡时NH3(a)压强不变时,温度越低, NH3%越大(b)温度不变时,压强越高, NH3%越大但是又存在如下问题：a)温度低,反应速率降低.在较低温度下,从N2、H2开始到达平衡要花好几年时间，无实际意义b)压强增高，对设备、技术、动力等要求相应提高．适宜条件：①一般采用的压强是77105~102⨯⨯Pa②选择适当的催化剂（铁触媒）考虑催化剂的活性及反应速率选择适当的温度（500℃）（2）浓度对反应速率、化学平衡的影响①提高N2或H2的浓度，均可使反应速率增大. 对转化率（α）的影响如下：平衡均正移赤热炭催化剂（去CO2）催化剂△△当 C N 2 ↗时，则αN 2↘，αH 2↗当C H 2↗时，则αH 2↘，αN 2↗故向循环气中不断补充N 2和H 2 且N 2、H 2可循环使用 ② 当降低NH 3的浓度，平衡正移——使生成的氨冷却，成液态分离出． 4. 图示合成氨的原理三、典型例析：例1．对于下列二个平衡体系，增大压强（缩小容器体积）时，混合气体的颜色有何变化？)（1）H 2(g) + I 2(g) ==== 2HI(g) （2）2NO 2(g) ==== N 2O 4(g) 析 根据平衡移动原理，可判断出平衡移动方向，但体系的颜色取决于有色物质的平衡浓度，要比较出第一次平衡时有色气体的浓度与第二次平衡时有色气体平衡浓度的大小，方可得出颜色的变化。

解 析：（1）增大压强，平衡不移动，但缩小了体积，[I 2]增大，故体系颜色加深。

（2）增大压强，平衡正向移动，[N 2O 4]增大，由于2242][][NO O N K c =，故[NO 2]亦增大，故体系颜色也加深。

例2． 298K 时，合成氨反应的热化学方程式为：N 2（气）+3H 2（气） 2NH 3（气）△H=-92.4KJ 。

在该温度下，取1 mol N 2和3 mol H 2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4KJ 。

其原因是 。

解析：该反应是可逆反应，在密闭容器中进行将达到平衡，1 mol N 2 和3 mol H 2不能完全反应生成2 mol NH 3 ，因而放出的热量总小于92.4KJ 。

例3． 在容积相同的两密闭容器A 和B 中，保持温度为423K ，同时向A 、B 中分别加入a mol 及b mol HI （a ＞b ），当反应2HI H 2＋I 2（g ）达到平衡后，下列说法正确的是 A 从反应开始至达到平衡,所需时间是t A ＞t B . B 平衡时［I 2］A ＝［I 2］B无实际意义C 平衡时, I2蒸气在混和气体中的体积百分含量A容器中的大于B容器中的D HI的平衡分解率αA＝αB解析本题分析时抓住两个关键：（1）A、B容器中分别加入a mol及b mol HI（a＞b）,则压强P a＞P b.（2）化学方程式特点是:△Vg=0,故压强变化平衡不移动根据压强对反应速度的影响,可得∵ P A＞P B ∴ V A＞V B ∴ t A＜t B根据反应特点，平衡不受压强变化的影响,,A和B容器中I2蒸气的体积百分含量相等.但注意:平衡状态相同是指在平衡混和物中的百分含量相同,而不是浓度相等,∵P A＞P B ∴［I2］A＞［I2］B由于平衡状态相同,当然HI的平衡分解率相同:αA＝αB本题选项D注意：从本题可进一步明白:若反应速率、平衡浓度改变，但平衡不一定发生移动，而例4．可逆反应2A＋A．A和BB．A和BC．若BD．A和B解析;则只有C不一定！若B为固体，A使平均分子量减小，故此时巩固练习（一）、选择题1．在已经处于化学平衡的体系中，如果下列物理量发生变化，其中一定能表明平衡移动的是（）A．反应混合物的浓度 B．反应物理的转化率C．正、逆反应速率 D．反应混合物的压强2．把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(固)==== Ca2++2OH—，加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是（）A．Na2S溶液 B．AlCl3溶液C．NaOH溶液 D．CaCl2溶液3．在高温下反应2HBr(气) ==== H2(气)+Br2(气)—Q达到平衡时，要使混合气体颜色加深，可采取的方法是（）A．减小压强 B．缩小体积C．升高温度 D．增大氢气的浓度4．现有三个体积相等的密闭容器，都进行下列反应：CO2+H2 ==== H2O(气)+CO反应所处的湿度相同，但起始浓度不同，其中甲：n(CO2)=n(H2)=a摩，乙：n(CO2)=a摩，n(H2)=2a摩，丙：n(CO2)=n(H2)=n(H2O气)=a摩，达到平衡时，CO的物质的量由大到小的顺序是（）A．甲＞乙＞丙 B．甲＞丙＞乙C．乙＞丙＞甲 D．乙＞甲＞丙5．关于合成氨工业，下列说法正确的是（）A．合成氨的反应是放热的，所以合成氨时温度越低，对氨的工业生产越有利。

B．根据合成氨的反应，增大压强能提高氨的生产率，所以在合成氨工业中在条件允许的情况下应尽量增大压强。

C．生产中常使用某种廉价易得的原料适当过量，以提高另一原料的转化率。

D．使用催化剂只加快反应速度，不影响平衡移动，因此对合成氨产量无影响。

6．已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡同正反应方向移动地，下列有关叙述正确的是（）①生成物的质量分数一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂A．①② B．②⑤ C．③⑤ D．④⑥7．可逆反应mA(g)+nB ==== pC(g)+qD中，A和C都是无色气体，达平衡后，下列叙述正确的是（）A．若增加B的量，平衡体系颜色加深，说明B必是气体。

B．增大压强，平衡不移动，说明m+n一定等于p+q.C．升温，A的转化率减小，说明正反应是吸热反应.D．若B是气体，增大A的量，A、B转化率并不都增大。

8．两注射器中分别装有颜色相同的NO2(含N2O4)和Br2(气)，将活塞同时向外拉，使气体体积扩大1倍，从垂直于活塞拉动的方向观察颜色，符合下列情况的是（）A．Br2(g)颜色比NO2颜色深B．NO2颜色比Br2(g)颜色深C．两种气体的颜色一样D．两种气体的颜色均比原来颜色浅。

9．不能用勒沙特列原理解释的现象是（）A．碳酸钙不溶于水，但溶于盐酸。

B．我国氮肥厂大都采用500℃左右的高温下合成氨。

C．我国氮肥厂大都采用3×107Pa条件下合成氨。

D．用热的纯碱溶液洗油污时，去污效果好。

10．将CO和H2O(气)按物质的量为1 ：2进行混合，在一定条件下反应CO+H2O(气)==== CO2+H2达平衡时，CO的转化率为25%，则平衡混合气的平衡相对分子质量为（）A．24 B．21.33 C．19.50 D．2311．在一个固定体积的密闭容器中装入AmolN2，BmolH2，在一定条件达到平衡，生成CmolNH3，保持温度不变，平衡时与反应前压强之比为（）A ．B AC B A +-+ B ．B A CB A +++C ．B A C B A +-+3D ．BA C +12．反应A+B ==== 2C+Q （放热），已知C 是气体，达平衡后同时升高温并降低压强，又达到新的平衡，若后次平衡时混合物中C 的含量与前次平衡时相同，则下列推断正确的是（ ）A ．A 不一定是气态物质B ．A 一定是气态物质C ．B 一定不是气态物质D ．B 一定是气态物质13．在一定湿度和压强下，N 2O 4 ==== 2NO 2—Q （吸热）的反应在密闭容器中达到平衡，能提高N 2O 4分解率的措施是（ ）A ．降低体系的湿度B ．保持体积不变，通入NO 2气，使体系压强增大C ．保持体积不变，通入N 2，使体系压强增大一倍D ．保持压强不变，通入Ar 气，使体系体积增大一倍14．可逆反应X(g)+Y ==== Z(g)+R ，达到平衡时，下列说法错误的是（ ）A ．升高湿度[x]/[Z]的比值减小，表时反应是吸热反应B ．增大压强，平衡不移动，说明Y 、R 都是气体C ．若Y 是气体，增大x 的浓度会使Y 的转化率增大D ．增大压强，混合气体的平均相对分子质量一定增大15．反应NH 4HS (s)==== NH 3(g)+H 2S(g)在某一湿度达到平衡，下列各种情况中，不能使平衡发生转动的是（ ）A ．移走一部分NH 4HS 固体B ．其他条件不变时，通入SO 2气体C ．容器体积不变，充入氮气D ．保持压强不变，充入氮气16．对于Ma(g)+nB(g) ==== PC(g)+Qd(g)的平衡体系，当升高湿度时，体系的平衡分子量时氢气的相对密度从18.4变成167下列说法正确的是（ ）A ．m+n ＜p+q 正反应是吸热反应B ．m+n ＜p+g 正反应是放热反应C ．m+m ＞p+g 逆反应是放热反应D ．m+n ＞p+g 逆反应是吸热反应17．当化学反应2NO(g)+O 2(g) ==== 2NO 2(g)在密闭容器中处于平衡状态时，几容器中加入18O原子含量较多的氧气，平衡发生转移，则在建立新平衡状态以前，NO 和NO 2中所含18O 的原子分数与原平衡状态时18O 的原子分数相比较，正确的说法是（ ）A.均增大 B ．均减小C ．NO 中不变，NO 2中增大D ．NO 中增大的多于NO 2中增大的18．A 、B 、C 、D 表示易溶于水的弱电解质分子或离子，量在水溶液中存在下列化学平衡，加水稀释后，平衡向正方向转动的是（ ）A ．A+B ==== C+D B ．A+B ==== C+H 2OC ．A+H 2O ==== C+D D ．A+2B+H 2O ==== C+D 19．在一定体积的密闭容器中充入3L 气体A 和5L 气体B ，在一定条件进和下述反应2A （气）+5B （气）=4C （气）+nC(气)反应守全后容器湿度不变，混合气压强是原来的81.5%，则化学方程式中n 值是（ ）A ．2B ．3C ．4D ．520．在容积为20L 的真空密闭容器中，充入0.1molH 2和0.2mol 碘蒸气，加热到t 1℃后，发生反应：H 2+I 2(气) ==== 2HI+Q ，测得H 2的转化率为50%，再升温到t 2℃时，HI 的浓度又变成t 1℃时的一半，整个过程中体积不变，则在t 2℃时混合气体的密度为（ ）A ．2.12g ·L —1B ．2.55 g ·L —1C ．3.06 g ·L —1D ．3.18 g ·L —1（二）填空题21．在一密闭容器中，对可逆反应A(气)+B(气) ==== 2C(气)+Q 进行五次实验，实验数据记根据上表提供的数据判断,当反应达到平衡时:(1)第_______次实验结果A 的转化率最大； (2)第_______次实验结果A 的浓度最大； (3)第_______次实验结果正反应速率最大。