浦东补习班勒夏特列原理及其应用1

浦东补习班勒夏特列原理及其应用1

第14讲勒夏特列原理及其应用（1）

一、勒夏特列原理（即平衡移动原理）：如果改变影响平衡的一个条件（____、、

等），平衡就被破坏，并向着___这种改变的方向移动。该原理适用于、

、、

等。

【例1】以下事实不能用勒夏特列原理解釋的是（）

A.升高温度NH4CI溶解度和水解程度都增人

B.加热氯化铁溶液，溶液变浑浊

C..打开啤酒瓶盖立即会气泡产生

D.400°C时V2O5催化活性最大

【例2）2005年是勒夏特列诞生155周年。卞列事实中，能用勒夏特列原理解释的是（）

A.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率

B.由出（g）、I2（g）、HI（g）组成的平衡休系，加压后颜色加深

C.实验室常川排饱和食盐水的方法收集氯气

D.500°C左右比室温更有利于合成氨的反应【例3】右

图是合成氨反应历程图，可知

A.使用催化剂使反应更完全

B.使用催化剂使反M放出热暈更多

C.a是合成氨没有使用催化剂的反应历程，

D.该反应是吸热反应

【例4】从冰箱里取出一瓶啤酒会产生气泡，请从平衡移动原理解释

二、溶解平衡：溶解和结晶是同时进行的相反的两个过程。在一定条件下，当溶质的溶解速

率和结品速率吋，固体溶质的质量的状态，称为溶解和结晶平衡，简

称溶解平衡。溶解平衡是一种平衡。

|司体溶质J解“溶液屮的溶质结品一

当___占主导地位吋，过程就表现为固体的溶解；当—占主导地位吋，过程就表现

为固体溶质从溶液中结晶析出；当两过程处于“势均力敌”状态，也就是处于____状态。

溶解和结晶的关系可列表如K:

速率关系看到现象溶液状态

溶解速率结品速率溶质不断溶解不饱和溶液

溶解速率结晶速率

溶解速率结晶速率

另外，可借助溶解度来理解两者的关系：①当一定条件下，每l（）（）g水中所溶解溶质的质

量此时的溶解度，就表现为溶解；②若此时的溶解度，则表现为结晶；若两

者相等，则处于溶解平衡状态。

【例1】把Ca（OH）

放入蒸饰水中，一定时间后达到如下平衡:Ca（OH）2（s）^^Ca

2+

+2OH',

加入以下溶液，可使Ca（OH）

减少的是（）

A.Na

S溶液B.AlCh溶液C.NaOH溶液D.CaCb

溶液

【例2】一定温度下，在氢氧化顿的悬浊液中，存在氢氧化顿固体与其离子间的溶解平衡关系：

Ba（OH）2（固体）产+2OET。向此种悬浊液中加入少量的氧化顿粉末，下列叙述正确的是

（）

A.溶液中顿离子数n减小B.溶液中顿离子浓度减小

C.溶液中氢氧根离子浓度增大D.pH减小

三、化学平衡

（1）化学平衡状态特征是：

①“动”即化学平衡状态建立吋，“v正____v逆_0”,它是一个“动态”平衡。

②“定”即化学平衡状态建立吋，反应体系中各组分的含量等

③“变”即当外界条件发牛改变吋，已建立起的化学平衡状态就会_____。（但-•段时间

后它乂会在新的条件下，建立起新的平衡状态）

（2）化学平衡状态的判定

①对气体反应

反应inA(g)+nB(g)-----------pC(g)+qD(g)是否平衡

混合物体系

中各成分的

含量

各物质的质量分数或物质的量分数一定

各气体的体积分数••定

正、逆反应速

率相等

在单位吋间内消耗了mmolA,同吋也生成了mmolA,即

卩（正）=卩（逆）

在单位时间内消耗了nmolB,同时也消耗了pmolC,即X

正）W（逆）

r(A):r(B):r(C):r(D)=m：n：p：q,

在单位时间内生成了nmolB,同时也消耗了pmolC

压强

in+nHp+q吋，总压强一定（其他条件一定）

m+n=p+q时浦东补习班勒夏特列原理及其应用1，总压强一定（其他条件一定）

②对任何可逆反应，判断是否达平衡的根本依据都是

（3）.如何判断平衡移动的方向

①当v（正）＞

（逆）吋，平衡向方向移动；

②当卩（正）（逆）时，平衡向方向移动。

（4）.影响化学平衡的因素

（1）浓度。增大反应物

的浓度或减少生成物的浓度，平衡向方向移动；增大

生成物的浓度或减少反应物的浓度，平衡向方向移动。

（注意：—和_____其物质的量变化时平衡不移动。）

（2）温度。升高温度，平衡向的方向移动，此

时吸热反应和放热反应的

速率都,但增大得更多；降低温度，平衡向的方

向移动；此时吸热反应和放热反应的速率都,但降低得更多。

（3）压强。增大压强，平衡向的方向移动；此时体积

增大的反应和体积减少

的反应速率都，但增大得更多；减小压强能用勒夏特列原理解释的情况，平衡向的

方向移动；此时体积增大的反应和体积减少的反应速率都,但减

小得更多。

（5）.化工生产中反应条件的选择和控制

1.----------------------------------------合成氨N・2（g）+3H2（g）2NH

（g）

+Q（Q>0）

（1）____催化剂：合成氨使用的催化剂一

般是;

（2）温

度：合成氨的温度一般是500C,最主要的理由是 ；

（3） 压

强：合成氨的压强是1.5X10

Pa-2.0X10

Pa,理由是

（4） 循环利川：反应后的混合气体屮氨的体积分数约占15%,将氨分离后，将未反应的

氮和氢送回 0

2. 接触法制硫酸 2SO2+O2 2SCVQ （Q>0）

（1） 催化剂：使用的催化剂是 ;

（2） 温度：一般是

475°C,最主要的理由是 ____ ；

（3） 压

强：该反应选择在帘压下进行，理由是 ____

（4） 尾

气吸收;从吸收塔出來的气体还含冇S02,可用氨水吸收，可生成的鞍盐是

（写名称）O

【巩固练习】

1、 在一定温度和压强下能用勒夏特列原理解释的情况，N2+3H2 = 2NH3 达到平衡，下列说法使平衡不发住移动的是（）

A. 恒温压吋充入氨气 B.恒温恒容时充入

氮气

C.恒温恒容时充入氨气 D.恒温恒压时充入氨气

2、 可逆反应：CO （气）+N0

（气）=CC）2 （气）+N0 （气）—226kJ/mol,在下列情况下

不能使反应率加快的是 （）

A. 充入NO2 B.升高温度

C.减小压强，扩大容器体积 D.增加压强，缩小容器休积

3、 在一定温度下，可逆反应A

（g）+B

（g） =2AB（g）达到化学平衡的标志是 （）

A. 容器内的总压强不随时间而变化

B. 单位时|'可内有nmolA

成的同时就有nmolB?生成

C. 单位时间内冇nmolA

生成的同时就冇 生成

D. 单位时间内有nmolB

牛成的同时就有 牛成

4、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（）

A.加热 B.不用稀硫酸，改用98%浓硫酸C.滴加少量硫酸铜溶液 D.改用铁粉

5、在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随 反

应时间变化的］11|线如图，下列表述正确的是()

A.反应的化学方程式：2M =N

B・S时，正、逆反应速率相等能用勒夏特列原理解释的情况，达到平衡

C. t3 时，正反应速率大于逆反应速率

D. 匕时N的浓度是M浓度的2 倍

6、设 C+CO2 2C0； Q

+3H

2NH

； Q>0 反应速率为v

,对于上述反应，当温度升髙时,

B. 同时减小 C.力增大，巾减小

D.卩］减小浦东补习班勒夏特列原理及其应用1，巾增大

7、对于一•可逆反应，改变条件，达到平衡后，牛成物浓度增加，平

衡移动方向应是( )

8、 图屮a 曲线表示一定条件下可逆反应X (g) +Y (g) —2Z (g) 程。若

使a 曲线变为b 曲线，可采取的措施是()

A.加入催化剂 B.增大Y的浓度

C. 降低温度 D.增大体系压强

9、 工业上合成氨的反应原理如下：

(g)+3H

(g) =2NHs (g) +Q (Q>0)。

在一密闭容器中进行介成氨反应，一段时间后达到平衡。回答下列 问题：

(1) 要使H2 得到充分利用，可采用的措施是 :

a.加入氢气b.升温 c.加压 d.加催化剂

(2) 450°C 时,往2L密闭容器中充入1 mol N

和2.6 mol H”反应过程中NH3 物质的量的 浓度

随时间的变化情况如下农所示：

率为 mol/L • m；

(3) 升高温度，卩(正) (填增大、减小或不变),孑(逆) (填增大、减小或

不变)，反应混合物小氨气的体积分数 (填增人、减小或不变)；

(4) 下列叙述中，能说明该合成氨反应已达到平衡的是 (填字母代号)。

A. 容器内的气体密度保持不变

B. 容器内的气体压强保持不变

C. 容器内N2、出、NH3 物质的量浓度之比为1:3:2

D. 单位时间内消耗a mol N2，同时生成3a mol H

1()、某化学反应2AE=B+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为()，反应物A的浓 度

(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:

浓\(可

温虜7

0 10 20 30 40 50 60

800°C

1.0 0.80

0.67 0.57 0.50 0.50 0.50

2 800°C

0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50

时(fi|/nun 5 H)

20 25 30

e(NII,)/(mol ・ f') 0.08 0.14 0. 18 0.20 0.20 ().20

反应开始的5 min 内，用消耗

氢气表示反应的平均反应速

A.同时增大

A.向左移动 B.向右移动 C.不移动

X和巾的变化情况为(

D.不确定

3 800°C

0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60

4 820°C 1.0 0.40 0.25

0.20 0.20 0.20 0.20

根据上述数据，完成下列填空：

(1) 在实验1,反应在1()至20min 时间内平均速率为 mol/(L・min)。

(2) 在实验2, A的初始浓度C?= mol/L,反应经20min 就达到平衡，可推测

实验2 中述隐含的条件是 o

(3) 设实验3 的反应速率为匕3，实验1 的反应速率为vp 则v

_____ vi (填>、=、

、=、