2.2.4 温度、催化剂对化学平衡移动的影响ppt课件

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1、 学习目标学习目标 1 通过实验探究，了解温度对化学平衡状态的影响。 2能根据温度、催化剂对化学平衡的影响，推测平衡移动的方向及相关物理 量的变化。 核心素养核心素养 宏观宏观辨识与微观探析辨识与微观探析： 从宏观与微观相结合的视角分析外界条件变化对化学平衡的影响，解释或预测 化学平衡的移动方向。 科学科学探究与创新意识探究与创新意识： 能根据外界条件对化学平衡的影响，设计实验方案，独立完成实验，收集实验 证据，基于现象和数据进行分析，并得出结论。 原理 2NO2(g，红棕色) N2O4(g，无色) H56.9 kJ mol 1 实验 步骤 实验 现象 热水中混合气体颜色 ； 冰水中混合气体颜

2、色 。 加深 变浅 活动探究活动探究 温度温度对对化学平衡的影响化学平衡的影响 1浸泡在热水中的烧瓶内气体红棕色为什么会加深？由此得出的实验结论是什么？ 提示：浸泡在热水中的烧瓶内的气体红棕色加深，说明升高温度，使 2NO2(g) N2O4(g) H0 的平衡向逆反应方向移动，c(NO2)增大，颜色加深。得出的实 验结论是：其他条件不变，升高温度，平衡向逆反应方向(即吸热反应方向)移动。 思考交流思考交流 2浸泡在冰水中的烧瓶内气体红棕色为什么会变浅？由此得出的实验结论是什么？ 提示：浸泡在冰水中的烧瓶内红棕色的气体变浅，说明降低温度，使 2NO2(g)N2O4(g) H0 的平衡向正反应方向

3、移动，c(NO2)减小，颜色变浅。 得出的实验结论： 其他条件不变， 降低温度， 平衡向正反应方向(即放热反应方向) 移动。 归纳总结归纳总结 化学平衡 aAbB cCdD H0 aAbB cCdD H0 体系温度 的变化 升高温度 降低温度 降低温度 升高温度 反应速率 变化 v正、v逆同时增大， 且v正v逆 v正、v逆同时减小， 且v正v逆 v正、v逆同时减小， 且v正v逆 v正、v逆同时增大， 且v正v逆 平衡移动 方向 正反应方向 逆反应方向 正反应方向 逆反应方向 1温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响 化学平衡 aAbB cCdD H0 aAbB cCdD H0 体系温度 的变

4、化 升高温度 降低温度 降低温度 升高温度 v-t图像 规律总结 在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；降 低温度，平衡向放热反应的方向移动 2催化剂对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响 因为催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率，所以加入催化剂只能 改变化学反应速率，化学平衡不移动。 其图像(v-t图)如下： 3勒夏特列原理勒夏特列原理(又称为化学平衡移动原理又称为化学平衡移动原理) (1)内容：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强或参加反应的物质的浓度)， 平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)适用范围：适用于任何动态平衡体系(如溶解平衡、电离平

5、衡等)，非平衡状态 不适用。 (3)平衡移动的结果是“减弱”外界因素的影响，而不是“消除”外界因素的影响， 更不是“扭转”外界因素的影响。 名师点拨名师点拨 (1)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个因素”时平衡移动的方向。若 同时改变几个影响平衡的因素，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动 的方向，只有在改变的因素对平衡移动的方向影响一致时，才能根据原理进行判 断。 (2)应用勒夏特列原理时要判明是否真的改变了影响化学平衡的条件。如改变平 衡体系中固体或纯液体物质的量、对于气体存在的化学平衡体系，在恒温、恒容 条件下充入与反应无关的气体，未改变影响化学平衡的条件。 巩固练习巩固

6、练习 12CO(g)2NO(g) 2CO2(g)N2(g) H 748.6 kJ mol1。下列有关该 反应的说法正确的是 ( ) A降温，可提高反应物的转化率 B升温，增大逆反应速率，降低正反应速率 C.使用催化剂，可以使反应速率增大，平衡向正反应方向移动 D增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 A 【解析】降温，平衡向放热反应方向移动，该反应的正反应为放热反应，所以 平衡正向移动，则可提高反应物的转化率，故A正确；升温，正、逆反应速率均 增大，只是逆反应速率增大的程度比正反应速率增大的程度大，平衡逆向移动， 故B错误；使用催化剂，可以同等程度增大正、逆反应速率，平衡不移动，故C 错

7、误；平衡常数只与温度有关，增大压强，平衡常数不变，故D错误。 2下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( ) A打开汽水瓶有气泡从溶液中冒出 B合成氨工厂采用增大压强的方法以提高原料的利用率 C实验室用排饱和食盐水法收集氯气 D由H2、I2(g)、HI气体组成的平衡，减压后颜色变浅 D 【解析】气体的溶解度随温度的升高而减小，随压强的增大而增大，因此常温 时打开汽水瓶时，瓶内的压强减小，因此瓶内的二氧化碳会从瓶中逸出，可以 用勒夏特列原理解释，故A不符合题意； 合成氨反应是气体体积减小的反应， 合成氨工厂采用增大压强的方法以提高原料的利用率，可以用勒夏特列原理解 释，故B不符合题意；实验室用排饱

8、和食盐水法收集氯气，利用饱和食盐水中 氯离子浓度使平衡逆向进行，Cl2H2O HClHClO可以用勒夏特列原 理解释，故C不符合题意；由H2I2 2HI气体组成的平衡，反应前后气体体 积不变，减压后平衡不移动，体积增大颜色变浅，不能用勒夏特列原理解释， 故D符合题意。 3向一容积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应H2(g)I2(g) 2HI(g) H0，当达到平衡后，t0时若保持混合气体总物质的量不变而改变某一反应条 件，使平衡移动(如图所示)，下列说法正确的是 ( ) A容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变 B平衡不移动，混合气体密度增大 CH2转化率增大，HI平衡浓度减小 Dt0

9、时改变的条件为减小体积或升高体系温度 A 【解析】条件改变后，正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率大于正反应 速率，平衡逆向移动，改变的条件应为升高温度，A项正确。 当堂检测当堂检测 1对可逆反应2A(s)3B(g) C(g)2D(g) Hv(逆) Bb点的操作是拉伸注射器 Cc点与a点相比，c(NO2)增大，c(N2O4)也增大 D若不忽略体系温度变化，且没有能量损失， 则T(b)T(c) C 【解析】反应2NO2 N2O4升温时颜色加深，说明升高温度，平衡逆向移动， 该反应为放热反应；压强增大，2NO2 N2O4平衡正向移动，但二氧化氮浓度 增大，因此混合气体颜色变深，压强减小平衡逆向移动

10、，二氧化氮浓度减小，混 合气体颜色变浅，据图分析，b点开始是压缩注射器的过程，气体颜色变深，透 光率变小，c点后的拐点是拉伸注射器的过程，气体颜色变浅，透光率增大。c点 后的拐点是拉伸注射器的过程，d点是平衡向气体体积增大的逆反应方向的移动 过程，所以v(逆)v(正)，故A错误；根据上述分析，气体颜色变深，透光率变小， b点开始是压缩注射器的过程，故B错误；c点是压缩注射器后的情况，二氧化氮 和四氧化二氮的浓度都增大，故C正确；b点是压缩注射器，平衡正向移动，c点 是拉伸注射器，平衡逆向移动，反应放热，导致T(b)T(c)，故D错误。 3下列事实中不能用勒夏特列原理解释的是 ( ) A光照新制

11、的氯水时，溶液的酸性逐渐增强 B向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉，振荡，溶液颜色变浅或褪去 C加入催化剂有利于氨的氧化反应 D用排饱和食盐水法除去Cl2中的HCl C 【解析】 A项，氯水中存在平衡：Cl2H2O HClHClO，光照使HClO分解， HClO浓度降低，平衡正向移动，生成更多的HCl，溶液的酸性逐渐增强，可以 用勒夏特列原理解释；B项，在该溶液中存在平衡：Fe33SCN Fe(SCN)3， 向溶液中加入铁粉，Fe3会和Fe发生反应，生成Fe2，导致Fe3浓度降低，平 衡向能够减弱这种改变的方向移动，即向逆反应方向移动，使Fe(SCN)3(红色)的 浓度降低，所以溶液颜色

12、变浅或褪去，可以用勒夏特列原理解释；C项，催化剂 只能改变反应速率，不能改变平衡状态，不能用勒夏特列原理解释；D项，Cl2 溶于水后存在平衡：Cl2H2O HClHClO，饱和食盐水中Cl浓度较大，减 小了Cl2的溶解度，可以用勒夏特列原理解释。 4I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq) I3 (aq)，某I2、KI混合溶液中， I3 的物质的量浓度c(I3)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状 态)。下列说法不正确的是 ( ) A温度为T1时，向该平衡体系中加入KI固体， 平衡正向移动 BI2(aq)I(aq) I3 (aq)的H0 C若T1时，反应进行到状态d时

13、，一定有v正v逆 D状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更高 D 【解析】温度T1时，加入KI固体，I浓度增大，平衡向正反应方向移动，故A正 确；由图像曲线的变化趋势可知，当温度升高时，I3 的物质的量浓度减小，说明 该反应的正反应为放热反应，即反应I2(aq)I(aq) I3 (aq)的H0，故B正确； 若反应进行到状态d时，反应未达到平衡状态，若反应趋向于平衡，则反应向生 成I3 的方向移动，则v 正v逆，故C正确；状态a与状态b均为平衡状态，状态b的 I3 的物质的量浓度明显小于状态a的I3的物质的量浓度，说明由状态a转化为状态 b时，升高温度平衡逆向移动，则I2的转化率降低，故D错

14、误。 5(1)下列事实能用勒夏特列原理解释的是_(填字母)。 A300 ，并保持体系总压为常压的条件下，A(g) B(g)C(g)，向体系中 充入惰性气体，可以提高A的转化率 B对于反应CO(g)NO2(g) NO(g)CO2(g)，缩小体积，增大压强可使颜色 加深 C可以用浓氨水和氢氧化钠固体快速制备氨气 D锌和稀硫酸反应制备氢气，加入硫酸铜可加快反应速率 AC (2)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)yB(g) zC(g)，平衡时 测得A的浓度为0.3 mol L1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍， 再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.18 mol L1，则A的转

15、化率_(填“ 变大”“变小”或“不变”，下同)，C的体积分数_。 (3)将固体A放入密闭的真空容器中，反应2A(s) 2B(g)C(g)达到平衡。保持 温度不变，增大容器容积，体系重新达到平衡，平衡_(填“向左”“向 右”或“不”)移动，气体的平均摩尔质量_(填“变大”“变小”或“不 变”，下同)，平衡常数_。 变小 变小 向右 不变 不变 【解析】(1)300 ，并保持体系总压为常压的条件下，A(g) B(g)C(g)，向体系 中充入惰性气体，气体的总压强不变，参与反应的物质的压强之和减小，相当于减小 压强，平衡向气体体积增大的正反应方向移动，可以提高A的转化率，能用勒夏特列 原理解释，故A

16、正确；反应CO(g)NO2(g) NO(g)CO2(g)为气体体积不变的反应 ，缩小体积相当于增大压强，平衡不移动，但各反应物的浓度均增大，颜色加深，不 能用勒夏特列原理解释，故B错误；浓氨水中存在平衡：NH3H2O NH3 H2O NH4 +OH，NaOH溶于水放出热量，使平衡逆向移动，NaOH电离产生OH，使平 衡逆向移动，产生更多的氨气，与化学平衡移动原理有关，故C正确；锌跟稀硫酸反 应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液后，金属锌可以置换金属铜，形成原电池，原电池 能加快负极金属和电解质的反应速率，不能用勒夏特列原理解释，故D错误。 (2)平衡时测得A的浓度为0.3 mol L1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两 倍，若平衡不移动，A的浓度变为0.15 mol L1，而再达到平衡时，测得A的浓度降低 为0.18 mol L1，可知体积增大、压强减小，平衡逆向移动，则A的转化率变小，C的 体积分数变小； (3)反应2A(s) 2B(g)C(g)为气体体积增大的反应，则增大容器容积，压强减小， 平衡向气体体积增大的正反应方向移动，即向右移动；气体生成物B与C的物质的量 之比始终保持21，故气体的平均摩尔质量始终保持不变；平衡常数只与温度有关， 温度不变，平衡常数不变。