化学平衡移动原理的应用
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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+3H2
2NH3 △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
(1)有多种反应物的反应 mA (g) + nB(g) pC(g)
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+n>p时,A的转化率增大 当m+n<p时,A的转化率减小
2021/3/10
讲解:XX
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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a>b+c时,A的转化率增大 当a<b+c时,A的转化率减小
2021/3/10
讲解:XX
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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。
个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和
c):
、
。
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讲解:XX
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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。
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:
下列说法正确的是( C )
A、m+n必定小于p B、m+n必定大于p C、m必定小于p D、n必定大于p
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讲解:XX
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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
对于2SO2+O2 2SO3若按下列三种配比
分别加入起始物质:①2molSO2 1mol O2
② 2molSO3
③4molSO2 2mol O2
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
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讲解:XX
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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( C ) A、反应速率A<B
(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)
2021/3/10
讲解:XX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。
B、 SO2的转化率A<B C、平衡时各组分的百分含量A=B
D、平衡时容器内压强A<B
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讲解:XX
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在一定温度下,把2molSO2和1mol O2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
的
合成氨催化剂的活性温度;
适
选择合适的压强: 2.0×107~5.0×107Pa,该
宜
压强下进行生产,对动力、材料、设备等来
条
说正合适。
件
将氨气及时分离出来
循环操作过程
2021/3/10
讲解:XX
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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。
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讲解:XX
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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)
下列事实不能用勒夏特列原理的是( B )
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
感谢您的阅读收藏,谢谢!
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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。
高压 高温 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?
合 成
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;
氨
选择合适的温度:500℃左右,该温度是为
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
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+3H2
2NH3 △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
(1)有多种反应物的反应 mA (g) + nB(g) pC(g)
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+n>p时,A的转化率增大 当m+n<p时,A的转化率减小
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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a>b+c时,A的转化率增大 当a<b+c时,A的转化率减小
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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。
个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和
c):
、
。
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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。
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:
下列说法正确的是( C )
A、m+n必定小于p B、m+n必定大于p C、m必定小于p D、n必定大于p
2021/3/10
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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
对于2SO2+O2 2SO3若按下列三种配比
分别加入起始物质:①2molSO2 1mol O2
② 2molSO3
③4molSO2 2mol O2
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
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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( C ) A、反应速率A<B
(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)
2021/3/10
讲解:XX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。
B、 SO2的转化率A<B C、平衡时各组分的百分含量A=B
D、平衡时容器内压强A<B
2021/3/10
讲解:XX
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在一定温度下,把2molSO2和1mol O2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
的
合成氨催化剂的活性温度;
适
选择合适的压强: 2.0×107~5.0×107Pa,该
宜
压强下进行生产,对动力、材料、设备等来
条
说正合适。
件
将氨气及时分离出来
循环操作过程
2021/3/10
讲解:XX
5
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。
2021/3/10
讲解:XX
6
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)
下列事实不能用勒夏特列原理的是( B )
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
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16
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。
高压 高温 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?
合 成
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;
氨
选择合适的温度:500℃左右,该温度是为
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