化學平衡原理在物質制備中的應用第1課時【考綱要求】1、了解化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用2、掌握外界條件（濃度、溫度、壓強）對化學平衡的影響。3、理解及應用勒夏特列原理；4、掌握等效平衡規律。【教學過程】6．合成氨條件的選擇(1)合成氨反應的特點：反應物、生成物均為氣體且正反應是氣體體積減小、放熱的可逆反應。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速率，縮短到達平衡的時間，提高氨的產率．(3)選擇適宜條件的依據：外界條件對化學反應速率和化學平衡影響的規律。(4)選擇適宜條件的原則：①既要注意外界條件對二者(合成氨的反應速率和氨的產率)影響的一致性，又要注意對二者影響的矛盾性；②既要注意溫度、催化劑對反應速率影響的一致性，又要注意催化劑的活性對溫度的限制；③既要注意理論上生產的要求，又要注意實際操作的可能性。(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，雖然能增大合成NH3的反應速率，但溫度越高越會使平衡向逆反應方向移動，越不利于NH3的合成；溫度低時，雖有利于平衡向合成NH3的方向移動，但反應速率太小，達到平衡所需的時間太長。b．鐵觸媒在500℃左右時活性最大。②選擇合成氨壓強為20MPa～50MPa的原因：壓強增大時，既能提高合成氨的反應速率，又能使平衡向合成氨的方向移動，但壓強大時，對設備的要求和技術操作的要求就高，消耗的動力也大。(6)在合成氨生產中同時采取的措施：①將生成的氨及時從平衡混合氣體中分離出去，未反應的N2、H2重新送回合成塔中進行循環操作，使平衡向合成氨的方向移動，以提高N2和H2的轉化率；②不斷向循環氣體中補充N2、H2，以提高反應物的濃度；③加入過量的N2，使成本較高的H2得以充分利用。7.化學平衡圖像對于化學平衡的有關圖像問題，可按以下的方法進行分析：（1）認清坐標系，搞清縱、橫坐標所代表的意義，并與勒沙特列原理掛鉤。（2）緊扣可逆反應的特征，搞清正反應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、拐點、終點，看清曲線的變化趨勢。（5）先拐先平，數值大。例如，在轉化率-時間圖上，先出現拐點的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強高。（6）定一議二。當圖像中有三個量時，先確定一個量不變再討論另外兩個量的關系。解題一般方法：牢固掌握有關的概念與原理，尤其要注意外界條件的改變對一個可逆反應來講，正逆反應速率如何變化，化學平衡如何移動，在速度-時間圖像、轉化率-時間圖像、反應物的含量-濃度圖像等上如何體現。要能夠畫出有關的變化圖像。化學平衡圖像的常見類型：對于反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)△H

1.轉化率－時間關系圖：P一定時，△H0T一定時，m+np+qT一定時，m+np+qT一定時，m+np+q2.含量－時間關系圖：

P一定時，△H0P一定時，△H0T一定時，m+np+qT一定時，m+np+q3.轉化率－溫度－壓強關系圖：

m+n＞p+q時，△H0m+n＜p+q時，△H0

4.含量－溫度－壓強關系圖：m+n＞p+q時,△H0m+n＜p+q時,△H0m+n＞p+q時,△H0m+n＞p+q時,△H0【總結】解化學平衡圖像問題題要注意識圖的方法，總的來說有以下幾點：一看面（即橫坐標和縱坐標）；二看線（即看線的走向、變化的趨勢）；三看點（看線是否通過原點，兩條線的交點及線的拐點）（重點理解）；四看輔（要不要作輔助線，如等溫線、等壓線）；五看數（定量圖像中有關數值的多少大小）。考點突破三：化學平衡圖像例5：（08全國Ⅰ卷）已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g)△H=—1025kJ/mol該反應是一個可逆反應。若反應物起始物質的量相同，下列關于該反應的示意圖不正確的是()解析：根據“先拐先平，數值大”的原則，選項A、B正確；根據升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動（即逆反應方向移動），可確定A、B正確；根據使用催化劑只能改變化學反應速率，縮短達到平衡的時間，但對化學平衡的移動無影響，所以選項D正確。答案：C方法技巧：化學平衡經常會以圖像來考查，不僅要掌握影響化學平衡的因素及勒夏特列原理，同時還要掌握識圖的方法和一些規律，如“先拐先平數值大”和“定一議二”等原則。例6：氣態可逆反應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p1p2(3)m＋np＋q(4)正反應為反應(填“放熱”或“吸熱”)解析：（1）根據“先拐先平，數值大”的原則，T1先出現拐點，說明T1反應溫度高，速率快，先達到平衡，故T1＞T2。(2)P2先出現拐點，說明P2壓強大，反應速率快，先達到平衡，因此P1＜P2。(3)根椐右圖可知，由P1到P2，壓強增大，B%降低。又根據化學反應方程式，B%降低，說明反應向正反應方向移動了，所以，正反應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，說明反應向正反應方向移動了，所以正反應方向是吸熱方向。答案：（1）＞（2）＜（3）＞（4）吸熱【變式訓練5】已知一定條件下某固定容積的密閉容器中進行的可逆反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)△H=－kJ·mol-1，下列各圖表示上述可逆反應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，因此化學反應速率不變，應選D。(2)降低溫度，正、逆反應速率均減小，向放熱反應(即此反應的正反應)方向移動，且V正、V逆均發生突變，選項F符合題意。(3)體系加壓，正、逆反應速率均增大，反應向氣體體積縮小的方向(即正反應方向)移動，且V正、V逆均發生突變，選項A符合題意。(4)升高溫度正、逆速率均加快，反應向逆反應方向移動，且V正、V逆均發生突變，選項B符合題意。(5)減小生成物的濃度，逆反應速率減小(突變)，正反應速率在原平衡基礎上逐漸減小(漸變)，最后達到新的平衡，選項E符合題意。(6)加入催化劑，正、逆反應速率同等加快，但平衡不移動，選項C符合。答案：(1)D(2)F(3)A(4)B(5)E(6)C【變式訓練6】（08海南卷）反應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)該反應是_________反應(填“吸熱”、“放熱”)；(2)當反應達到平衡時，升高溫度，A的轉化率____________(填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是_______________________________________________________________；(3)反應體系中加入催化劑對反應熱是否有影響?__________，原因是_________；(4)在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，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，由于該反應的反應物的總能量高于生成物的總能量，所以