化学平衡移动原理的应用

化学平衡移动原理应用——合成氨工业合成氨条件的选择问题1：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？N2+3H22NH3△H＝－92.4kJ·mol－1特点：a、可逆反应b、正反应放热c、正反应是气体分子数目减小的反应。问题2：请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？主要：经济效益与社会效益基本要求：a、反应快b、原料利用率高c、单位时间内产量高问题3：分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。高温高压使用高压低温无影响问题4：工业上合成氨的合适条件到底怎样？使用催化剂：这样可以大大加快化学反应速率，提高生产效率，也提高了经济效益；选择合适的温度：500℃左右，该温度是为合成氨催化剂的活性温度；选择合适的压强:2.0×107~5.0×107Pa，该压强下进行生产，对动力、材料、设备等来说正合适。将氨气及时分离出来循环操作过程合成氨的适宜条件等效平衡概念：化学平衡的建立只与条件、起始量有关，与反应开始的方向无关，只要可逆反应在相同状况（等温等压或等温等容）下，无论从正反应开始还是从逆反应开始，只要初始时有关物质的量“相当”，它们可达到相同的平衡状态，称为“等效平衡”，此时平衡混合物中各物质的百分含量（体积分数、物质的量分数、质量分数）相等。注意：是组分的百分数相同（体积分数、物质的量分数、质量分数），而不仅仅是指浓度相同，因为同一组分百分数相同时其浓度不一定相同。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)1、等温等容时（1）当m+n≠p+q时：只改变起始加入量，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的量与原平衡相等，则二平衡等效。（两平衡状态，各组分的浓度、百分含量一样）（2）当m+n=p+q时：只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡相同，则二平衡等效。（两平衡状态中，各组分的百分含量一样，但浓度不一定相同）2、等温等压时改变起始加入情况，只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相等，则达平衡后与原平衡等效。对于2SO2+O22SO3若按下列三种配比分别加入起始物质：①2molSO21molO2②2molSO3③4molSO22molO2在恒温恒容时：达平衡时互为等效在恒温恒压时：达平衡时互为等效两个体积相同的定容密闭容器中A和B，在A中充入SO2和O2各1g，在B中充入SO2和O2各2g，加热到相同的温度发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达平衡时,下列说法错误的是()A、反应速率ABB、SO2的转化率ABC、平衡时各组分的百分含量A=BD、平衡时容器内压强ABC在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量（mol）。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同，请填写下列空白：（1）若a=0，b=0，则c=；（2）若a=0.5，则b=，则c=；（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：、。影响转化率的因素1、当不改变反应物用量，平衡受温度或压强改变影响，向正反应方向移动，反应物转化率增大；平衡向逆反应方向移动，反应物的转化率降低。mA(g)+nB(g)pC(g)（1）有多种反应物的反应①若按原比例同倍数增加A和B的量当m+n=p时，A的转化率不变当m+np时，A的转化率增大当m+np时，A的转化率减小2、反应物的用量改变时，平衡移动后反应物的转化率改变情况有：②若只增加A的量，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。（2）对于只有一种反应物的反应aA(g)bB(g)+cC(g)若增加A的量,平衡向正反应方向移动,A的转化率改变取决越a、b、c的相对大小.当a=b+c时，A的转化率不变当ab+c时，A的转化率增大当ab+c时，A的转化率减小在体积可变的密闭容器中,反应mA(g)+nB(s)pC(g)达平衡后,压缩容器的体积,发现A的转化率随之降低。下列说法正确的是（）A、m+n必定小于pB、m+n必定大于pC、m必定小于pD、n必定大于pC下列不能用勒沙特列原理解释的是（）①红棕色NO2加压后颜色先变深后变浅②Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN颜色变深③氯水宜保存在低温、避光条件下④SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气⑤加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气⑥木炭粉碎后与O2反应，速率更快⑦由H2，I2，HI组成的平衡体系加压后颜色变深下列事实不能用勒夏特列原理的是()A．氨水应密闭保存，放置于低温处B．在硫酸亚铁溶液中，加入铁粉以防止氧化变质C．生产硝酸的过程中使用过量空气以提高氨气的利用率D．实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气B