专题05 化学平衡移动原理及应用（知识串讲+专题过关）-2022-2023学年高二化学上学期期中期末考点大串讲（人教版2019选择性必修1）（原卷版）

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专题 05 化学平衡移动原理及应用
【知识梳理】
【归纳总结】
一、化学平衡的移动
1．概念
在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混
合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状
态的变化过程，叫做化学平衡的移动。
2．化学平衡移动的过程
3．化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。
(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，平衡不发生移动。
(3)v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。
4．影响化学平衡的外界因素
若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：
改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向
浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动
压强(对于有
气体参加的可
逆反应)
反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动
减小压强 向气体分子总数增大的方向移动
反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动
温度 升高温度 向吸热反应方向移动
降低温度 向放热反应方向移动
催化剂 同等程度地改变 v正、v逆，平衡不移动
5.化学平衡中的特殊情况
(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的
增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。
(2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
(3)充入惰性气体与平衡移动的关系
① 恒温、恒容条件
原平衡体系――――――→体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动
② 恒温、恒压条件
原平衡体系――――――→容器容积增大，各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小(等
效于减压)
二、勒夏特列原理及应用
平衡移动过程中的量变分析
向一密闭容器中通入 1 mol N2、3 mol H2，发生反应 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平
衡，当其他条件不变时，改变下列条件后，请填写下列内容：
① 若增大 N2的浓度，平衡移动的方向是向右移动；达新平衡前，氮气浓度的变化趋势是减小，但新平衡
时的浓度大于原平衡时的浓度。
② 若升高温度，平衡移动的方向是向左移动；达新平衡前，体系温度的变化趋势是降低，但新平衡时的温
度高于原平衡时的温度。
③ 若增大压强，平衡移动的方向是向右移动；达新平衡前，压强的变化趋势是减小，但新平衡时的压强大
于原平衡时的压强。
(2)原理归纳：如果改变影响平衡的条件之一(如浓度、压强或温度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向
移动。
(3)注意事项
① 适用范围：适用于任何动态平衡体系(如在第三章将学到的溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用
此来分析。
② 平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于
内变”。
【点拨】
平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件
的影响。
三、化学反应的调控
1．工业合成氨的适宜条件
(1)压强
① 原理分析：压强越大越好。
② 选用条件：目前，我国合成氨厂一般采用的压强为 10 ～ 30 MPa。
③ 合成氨时不采用更高压强的理由：压强越大，对材料的强度和设备的制造要求也越高，需要的动力也越
大，这将会大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。
(2)温度
① 原理分析：低温有利于提高原料的平衡转化率。
② 选用条件：目前，在实际生产中一般采用的温度为 400 ～ 500 ℃。
③ 不采用低温的理由：温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，这在工业生产中是很不
经济的。
合成氨反应一般选择 400～500 ℃进行的又一重要原因为铁触媒在
500 ℃ 左右时的活性最大 。
(3)催化剂
① 原理分析：在高温、高压下，N2和H2的反应速率仍然很慢。
② 选用条件：通常采用加入以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。
③ 选择催化剂的理由：改变反应历程，降低反应的活化能，使反应物在较低温度时能较快地进行反应。
另外，为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化。
(4)浓度
① 原理分析：在 500 ℃和30 MPa 时，平衡混合物中 NH3的体积分数及平衡时 N2和H2的转化率仍较低。
② 采取的措施：采取迅速冷却的方法，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去；应将 NH3分离
后的原料气循环使用，并及时补充
N 2
和
H 2，使反应物保持一定的浓度。
③ 采取该措施的理由：分离出NH3以促使平衡向生成
NH 3
的方向移动，此外原料气的循环使用并及时补充
原料气，既提高了原料的利用率，又提高了反应速率，有利于合成氨反应。
（5）工业合成氨的适宜条件
外部条件 工业合成氨的适宜条件
压强 10 ～ 30 MPa
温度 400 ～ 500 ℃
催化剂 使用铁触媒作催化剂
浓度 氨及时从混合气中分离出去，剩余气体循环使用；及时补充
N 2
和
H 2
（6）合成氨的工艺流程
点拨：选择工业合成适宜条件的原则
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