[教学目标 ]
巩固和应用本章知识。提高综合分析能力和解决实际问题的能力。
[教学过程 ]
1．化学平衡常数K表示反应进行的程度
（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。
（2）K值不随浓度的改变而改变，但随着温度的改变而改变。
2．化学平衡的移动
（1）勒沙持列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含：①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；③平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。
（2）平衡移动就是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。可总结如下：
（3）平衡移动与转化率的变化：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。具体分析可参考下表：
反应实例 | 条件变化与平衡移动方向 | 达新平衡后转化率变化 |
2SO2 +O2 2SO3（气）+热 | 增大O2浓度，平衡正移 | SO2 的转化率增大，O2的转化率减小 |
增大SO3浓度，平衡逆移 | 从逆反应角度看，SO3的转化率减小 | |
升高温度，平衡逆移 | SO2 、O2的转化率都减小 | |
增大压强，平衡正移 | SO2 、O2的转化率都增大 | |
2NO2（气） N2O4 | 体积不变时，无论是加入NO2或者加入 N2O4 | NO2的转化率都增大（即新平衡中N2O4的含量都会增大） |
2HI H2+I2（气） | 增大H2的浓度，平衡逆移 | H2的转化率减小，I2的转化率增大 |
增大HI的浓度，平衡正移 | HI的转化率不变 | |
增大压强，平衡不移动 | 转化率不变 |
例1 在恒温恒容的容器中进行反应H2 2H - Q ，若反应物浓度由0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1需20s，那么由0.06mol·L-1降到0.024 mol·L-1，需反应的时间为（ ）
（A）等于18s （B）等于12s （C）大于18s （D）小于18s
[思路分析] 氢分子分解成氢原子的变化，同样可以用化学反应速率规律进行分析研究。这道题无法准确计算，但可以根据化学反应速率知识用数学估算法快速解答。从0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1需20s，这段时间内的平均反应速率为
=0.002 mol·L-1·s-1）
若由0.06mol/L降到0.024 mol·L-1所需时间为t，由于起始浓度减小，反应速率减慢，必有：t> =18（s）。
[答案]C。
例2 为了进一步提高合成氨的生产效益，科研中最有开发价值的是（ ）。
（A）寻求H2的新来源 （B）研制耐高温高压的新材料合成塔
（C）研制低温下活性较大的催化剂 （D）研制高温下活性较大的催化剂
[思路分析]合成氨反应：N2+3H2 2NH3+热
大家知道，目前工业上采用的合成氨反应条件是高温（500℃）、高压（200~300atm）、催化剂。选择500℃主要考虑到该温度下催化剂活性最大，有利于合成氨反应保持足够的反应速率，而从转化率角度看，温度越低越有利。选择高压有两方面作用，一是提高反应速率、二是提高转化率。所以从实际生产角度出发，若能找到一种较低温度下就具有催化活性的催化剂，既有利于提高转化率，又可保持较大的反应速率，所以这是一个最有开发价值的科研方向。
[答案]C。
例3 已知：氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡
Ca(OH)2(固) Ca2+ + 2OH-
在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。为了除去有害气体SO2并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏。
（1）写出上述两个反应的化学反应方程式：
SO2和CaCO3悬浊液反应_____________________；
SO2和Ca(OH)2悬浊液反应_________________________。
（2）说明用熟石灰的悬浊液（而不用澄清石灰水）洗涤废气的理由：_______________。
（3）在英国进行的一个研究结果表明：高烟囱可以有效地降低地表面SO2的浓度。在二十世纪的60~70年代的十年间，由发电厂排放出的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱的结果，地面SO2的浓度降低了30%之多。
请你从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取？________________。
[思路分析]（1）题中告诉我们反应产物为“石膏”，所以要注意不能写成产物是亚硫酸钙的反应式。实际上，无论用碳酸钙悬浊液还是熟石灰悬浊液，反应中应包含两个过程：一是SO2与之反应生成亚硫酸钙，再是亚硫酸钙被氧气氧化生成硫酸钙。
（2）这里要注意，工业生产的实际是要吸收大量的SO2废气，而氢氧化钙微溶于水，澄清石灰水中氢氧化钙浓度小，不利于吸收大量的SO2。
（3）增加烟囱的高度，只能降低地表面的SO2的浓度，不能消除SO2。
[答案]（1）反应式为：
2SO2+2CaCO3+O2+4H2O=2[CaSO4·2H2O]+CO2↑
2SO2+2Ca(OH)2+O2+2H2O=2[CaSO4·2H2O]
（2）氢氧化钙微溶于水，澄清石灰水中氢氧化钙浓度小，不利于吸收大量的SO2。用悬浊液来吸收，由于溶解平衡的移动，可以大量吸收SO2。
（3）不可取，因为SO2的排放总量没有减少，所以进一步形成的酸雨仍会造成对全球环境的危害。
例4 高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：
FeO(固)+CO(气) Fe(固)+CO2(气)-Q。
其平衡常数可表示为K=[CO2]/[CO]，已知1100℃时K=0.263。化学平衡常数只与温度有关，不随浓度和压强的变化而变化。
（1）温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值____，平衡常数K值_____（本小题空格均备选：增大、减小或不变）
（2）1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态____(选填“是”或“否”)，此时，化学反应速率是υ正___υ逆（选填大于、小于或等于），其原因是___________。
[思路分析]（1）反应的正方向是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，所以平衡常数K=[CO2]/[CO]要增大。
（2）平衡时，二氧化碳、一氧化碳的浓度比值等于平衡常数，若比值不等于平衡溶液，就处于非平衡状态。将c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1代入可得：
= =0.25<0.263
所以此时不是平衡状态，为了使浓度值等于平衡常数，二氧化碳浓度将增大，一氧化碳浓度将减小。所以，平衡将向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率。
[答案]（1）增大，增大；（2）否，大于，此时[CO2]/[CO]<0.263，因温度不变，K值不变，为增大[CO2]/[CO]比值，需υ正>υ逆。
补充练习：
1．环境保护是我国的基本国策。在硝酸生产过程中，为消除对大气的污染，并变废为宝，常用于吸收尾气中氮氧化物的是（ ）。
（A）水 （B）稀硫酸 （C）活性炭 （D）烧碱溶液
2．你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源（ ）。
（A）①②③ （B）②③④⑤ （C）①③⑤ （D）①③④⑤
3．在合成氨生产过程中，为防止催化剂中毒用铜氨液法除去变换后的一氧化碳：
该吸收反应很难进行，则吸收反应的条件应为（ ）。
（A）10000Kpa，-70℃ （B）10000Kpa，10℃
（C）10000Kpa，80℃ （D）10Kpa，80℃
4．在配制氰化钾溶液时，有挥发性剧毒氢氰酸生成，为了阻止氢氰酸的生成可采用的最佳方法是（ ）。
（A）低温冷冻 （B）加入氢氧化钾 （C）加入盐酸 中国备课网｜｜做最专业的教师备课助手
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