化学平衡原理的应用课件.ppt

1、.复习目标复习目标1、理解勒夏特列原理的涵义；掌握、理解勒夏特列原理的涵义；掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。移动的影响。2、利用所学化学反应速率、化学平、利用所学化学反应速率、化学平衡的原理来解释生活、生产中的实际衡的原理来解释生活、生产中的实际问题。问题。.l判断平衡移动方向判断平衡移动方向 l解释有关实验事实解释有关实验事实 化化学学平平衡衡电电离离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选择反应适宜条件选择反应适宜条件 应用范围应用范围.一、合成氨条件的选择一、合成氨条件的选择问题问题1：请同学们写出合成氨的化学反应方程式

2、，并请同学们写出合成氨的化学反应方程式，并 说明这个反应有什么特点？说明这个反应有什么特点？N2+3H2 2NH3特点：特点：a、可逆反应、可逆反应 b、正反应放热、正反应放热 c、正反应是气体体积减小的反应。、正反应是气体体积减小的反应。问题问题2：请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？首首 要要：经济效益与社会效益经济效益与社会效益基本要求：基本要求：a、单位时间内产量高、单位时间内产量高 b、原料利用率高、原料利用率高反应速率问题反应速率问题化学平衡问题化学平衡问题.问题问题3：根据以上要求，分别从化学反应速率和化学平根据以上要求，分别从化学反应

3、速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。衡两个角度分析合成氨的合适条件。填填 表表高高 温温高高 压压使使 用用高高 压压低低 温温无无 影影 响响.一、合成氨条件的选择一、合成氨条件的选择使用催化剂使用催化剂（铁（铁）：这样可以大大加这样可以大大加快化学反应速率，提高生产效率，也提快化学反应速率，提高生产效率，也提高了经济效益；高了经济效益；选择合适的温度：选择合适的温度：500左右，该温度左右，该温度是合成氨催化剂的活性温度；是合成氨催化剂的活性温度；选择合适的压强：选择合适的压强：20MPa50MPa，该，该压强下进行生产，对动力、材料、设备压强下进行生产，对动力、材料、设备等来说正

4、合适。等来说正合适。合成氨的适宜条件 实际生产中，还需及时分离出实际生产中，还需及时分离出NH3，并不，并不断向体系中补充断向体系中补充N2、H2以增加反应物浓度，以增加反应物浓度，使平衡向合成氨的方向进行。使平衡向合成氨的方向进行。.例例.下列有关合成氨工业的叙述下列有关合成氨工业的叙述,可用勒沙特可用勒沙特列原理来解释的是列原理来解释的是_.A.使用铁触媒使用铁触媒,使使N2和和H2的混合气体有利于的混合气体有利于合成氨合成氨B.高压比常压条件更有利于合成氨的反应高压比常压条件更有利于合成氨的反应C.500左右比室温更有利于合成氨的反应左右比室温更有利于合成氨的反应.D.合成氨时采用循环操

5、作合成氨时采用循环操作,可提高原料的利可提高原料的利用率用率.B.思考思考3：有平衡体系：有平衡体系CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+Q，为了增加甲醇的产量，为了增加甲醇的产量，工厂应采取的正确措施是（工厂应采取的正确措施是（）A、高温高压、高温高压 B、适宜温度高压催化剂、适宜温度高压催化剂C、低温低压、低温低压 D、低温高压催化剂、低温高压催化剂.1SO2的制取的制取4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2煅烧煅烧2.SO2的催化氧化的催化氧化3.SO3的吸收的吸收 SO3+H2O H2SO4沸腾炉沸腾炉 2SO2+O2 2SO3V2O5 400500接触室接触室吸收塔吸收塔二

6、、硫酸工业生产的原理二、硫酸工业生产的原理.硫酸工业生产流程自制动画 硫酸的工业生产沸沸 腾腾 炉炉接接 触触 室室吸吸 收收 塔塔净净化化冷冷 却却.4 4、尾气处理、尾气处理尾气的组成：尾气的组成：SO2,O2,N2、少量、少量SO3等等回收利用碱液吸收法：NH3H2O2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3.已知：已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+Q，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q回答下列问题回答下列问题：（1）从影响速率和平衡的因素分析，要有利于）从影响速率和平衡的因素分析，要有利于NH3和和SO3的生成，理论上应采取的措施是。实的生成，理论上应采取的措施

7、是。实际生产中采取的措施分别是中际生产中采取的措施分别是中。（2）在实际生产的合成氨过程中，要分离出氨气，目的）在实际生产的合成氨过程中，要分离出氨气，目的是；是；而合成而合成SO3过程中，不需要分离出过程中，不需要分离出SO3，原因是，原因是。思考思考1：.二、化学实验中的应用二、化学实验中的应用(1)配制配制FeCl3、FeCl2溶液溶液,加入加入HCl.(2)将醋酸钠溶液和酚酞混合溶液加热将醋酸钠溶液和酚酞混合溶液加热,溶液溶液 颜色变化的原因颜色变化的原因.(3)实验室用排饱和食盐水的方法吸收氯气实验室用排饱和食盐水的方法吸收氯气.2、实验现象的解释、实验现象的解释1、溶液的配制、溶液

8、的配制.(4)已知已知2CH3COOH(CH3COOH)2+Q(QO)为了测定为了测定CH3COOH的相对分子质的相对分子质量应选择什么样的实验条件量应选择什么样的实验条件?(5)用热浓的用热浓的Na2CO3溶液除油污溶液除油污.(6)ZnCl2溶液作焊药溶液作焊药.3、实验条件的选择、实验条件的选择4、日常生活的应用、日常生活的应用.下列现象可利用勒夏特列原理解释的有：下列现象可利用勒夏特列原理解释的有：COCO2 2难溶于饱和的难溶于饱和的NaHCONaHCO3 3溶液溶液 由由H H2 2、I I2 2(g)(g)、HIHI组成的平衡体系，加压后颜色加深组成的平衡体系，加压后颜色加深 实

9、验室常用饱和食盐水除去实验室常用饱和食盐水除去ClCl2 2中的中的HClHCl 加压可使加压可使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，可使醋酸几乎完全电离，可使醋酸几乎完全电离 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溶液无白色沉淀溶液无白色沉淀.答案：答案：1、3、4、5、6.例例、近年来，某些自来水厂在用液氯、近年来，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，其反应进行消毒处理时还加入少量液氨

10、，其反应的化学方程式为的化学方程式为NHNH3 3+HClO+HClO H H2 2O+NHO+NH2 2ClCl（一（一氯氨），氯氨），NHNH2 2ClCl较较HClOHClO稳定，试分析加液氨稳定，试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因能延长液氯杀菌时间的原因?解析解析：液氨与次氯酸反应生成较：液氨与次氯酸反应生成较HClOHClO稳定稳定的的NHNH2 2ClCl后，不影响后，不影响HClOHClO的杀菌效率，且由的杀菌效率，且由于反应可逆，随于反应可逆，随HClOHClO消耗，平衡逆向移动，消耗，平衡逆向移动，从而延长从而延长HClOHClO杀菌时间。杀菌时间。.痛风是以关节炎反复发作

11、及产生肾结石为痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病，关节炎的原因归结于在关节特征的一类疾病，关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体，反应式如下：滑液中形成了尿酸钠晶体，反应式如下：UrUr-+Na+Na+NaUr(s)Ur NaUr(s)Ur-指尿酸根离子指尿酸根离子 第一次关节炎发作大都在脚趾和手指的关节第一次关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处，这说明该反应是放热的，还是吸热的？为处，这说明该反应是放热的，还是吸热的？为什么？什么？判断平衡移动方向判断平衡移动方向 脚趾和手指的关节处离心脏较远，一般脚趾和手指的关节处离心脏较远，一般温度较低。温度较低的部位易于患病，即温

12、度较低。温度较低的部位易于患病，即形成了尿酸钠晶体。这说明温度降低时，形成了尿酸钠晶体。这说明温度降低时，平衡向结晶方向移动，说明该反应是放热平衡向结晶方向移动，说明该反应是放热的。的。.钾是钾是种活泼的金属，工业上通常用：种活泼的金属，工业上通常用：Na（l）KCl（l）NaCl（l）K（g）；）；Q.(A)(B)Q0.(C)(D).例例.在容积固定的密闭容器中在容积固定的密闭容器中,充入充入2L气体气体A和和1L气体气体 B,在一定条件下发生反应在一定条件下发生反应,3A(g)+B(g)nC(g)+2D(g),达到平衡时达到平衡时,A的物质的量浓度减小的物质的量浓度减小1/2,混合气体的平

13、均式混合气体的平均式量增大量增大1/8,则式中则式中n的值为的值为_.A.2 B.1 C.4 D.3.用于解释常见的化学变化：用于解释常见的化学变化：对氨水加热，溶液的对氨水加热，溶液的pH值如何变化变化？值如何变化变化？NH3 +H2O NH3 H2O NH4+OH-为什么为什么Al(OH)3既溶于强酸、又溶于强碱？既溶于强酸、又溶于强碱？应用应用1：H+AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3+3OH-电离平衡原理的应用电离平衡原理的应用.弱电解质的电离平衡是指在一定条件弱电解质的电离平衡是指在一定条件（如温度、浓度）下，（如温度、浓度）下，当电解质分子电离成离当电解质分子电离成离子的速

14、率和离子重新结合成分子的速率相等时子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。2.电离平衡电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+结合结合V V分子分子V V离子离子电离电离.例例3、BiCl3水解生成水解生成BiOCl（BiOCl难溶于水难溶于水).（1）BiCl3水解的反应方程式为：水解的反应方程式为：。（2）医药上把）医药上把BiOCl叫做次氯酸铋，分析这种名叫做次氯酸铋，分析这种名称是否合理：。称是否合理：。（3）把适量）把适量BiCl3溶于浓溶于浓NaCl溶液中或溶于含有少溶液中或溶于含有少量盐酸的

15、水中能得到澄清溶液，试用平衡移动原理量盐酸的水中能得到澄清溶液，试用平衡移动原理分析可能的原因：分析可能的原因：。.例例.PH相同相同,体积相同的盐酸与醋酸溶液体积相同的盐酸与醋酸溶液,分别分别与过量的锌粉反应与过量的锌粉反应.则正确的描述是则正确的描述是_A.开始时产生氢气的速率开始时产生氢气的速率:v(HCl)v(HAc)B.开始时产生氢气的速率开始时产生氢气的速率:v(HCl)v(HAc)C.ts后产生氢气的速率后产生氢气的速率:v(HCl)v(HAc)D.最终产生最终产生H2的物质的量的物质的量:n(HCl)bc C.acb D.cabD.三、化学平衡的种类三、化学平衡的种类（1）溶解

16、平衡）溶解平衡 KNO3(s)K+NO3-Q(2)电离平衡电离平衡 CH3COOH CH3COO-+H+AgCl（s）Ag+Cl (3)盐类水解平衡盐类水解平衡Fe3+3H2O Fe(OH)3+OH-Q溶解溶解结晶结晶.与你有关的平衡问题：与你有关的平衡问题：(1)怎样保护牙齿？怎样保护牙齿？(2)煤气中毒怎么办？煤气中毒怎么办？(3)治疗胃病用了什么药剂？治疗胃病用了什么药剂？(4)人 的 血 液 的人 的 血 液 的 p H 值 为 什 么 稳 定 在值 为 什 么 稳 定 在 7.357.45？.1、在一定温度、压强和有催化剂存在条件下，、在一定温度、压强和有催化剂存在条件下，将将N2和

17、和H2按按1：3的体积比混合，当反应达平衡的体积比混合，当反应达平衡时，混合气中含有时，混合气中含有m mol的的NH3，且，且NH3的体的体积分数量为积分数量为a%，求起始时，求起始时N2、H2的物质的量。的物质的量。设起始状态设起始状态N2为为xmol，则，则H2为为3xmol N2 3H2 2NH3 起始物质的量起始物质的量(mol)x 3x 0 转化物质的量转化物质的量(mol)m/2 3m/2 m 平衡物质的量平衡物质的量(mol)m由题给条件知由题给条件知a%=mamx5.025 2mx233mx%1002332mmxmxm.例例1 1、氯化铜溶液为淡蓝色，当加入浓盐酸、氯化铜溶液

18、为淡蓝色，当加入浓盐酸后，溶液就会变成黄绿色，这种颜色变化后，溶液就会变成黄绿色，这种颜色变化是由下列可逆反应引起的：是由下列可逆反应引起的：Cu(HCu(H2 2O)O)4 4 2+2+4Cl+4Cl-CuClCuCl4 4 2-2-+4H+4H2 2O O下列方法能使溶液变成淡蓝色的是（）下列方法能使溶液变成淡蓝色的是（）A A、加蒸馏水、加蒸馏水 B B、加、加AgNOAgNO3 3溶液溶液C C、加、加NaClNaCl溶液溶液 D D、加盐酸、加盐酸AB.例例2、在氯化铁溶液中加入难溶于水的、在氯化铁溶液中加入难溶于水的碳酸钙粉末，观察到碳酸钙逐渐溶解，产碳酸钙粉末，观察到碳酸钙逐渐溶

19、解，产生无色气体和红褐色沉淀，试解释观察到生无色气体和红褐色沉淀，试解释观察到的现象。的现象。解析：解析：FeCl3在溶液中能发生水解。在溶液中能发生水解。Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+（建立平衡），（建立平衡），加入加入CaCO3时，它能与时，它能与H+反应，放出反应，放出CO2气体，并使气体，并使H+浓度减少（条件改变），使浓度减少（条件改变），使平衡向正反应方向移动（平衡移动），生平衡向正反应方向移动（平衡移动），生成的成的Fe(OH)3不断增加，从而产生红褐色沉不断增加，从而产生红褐色沉淀（产生结果）。淀（产生结果）。.例例.在容积固定的密闭容器中在容积固定的密闭容器中,充入充入2molA和和1mol B,发生反应发生反应,2A(g)+B(g)X(g),达到达到平衡时平衡时,测得测得C的体积百分含量为的体积百分含量为W%,若起始状若起始状态为加入态为加入0.6molA和和0.3molB,1.4molC,达到平衡达到平衡时时,C的体积百分含量仍为的体积百分含量仍为W%,则则X值为值为_.A.1 B.2 C.3 D.4