人教版高中化学选修四课件：2.3.3 温度、催化剂对化学平衡移动的影响

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1、第3课时 影响化学平衡移动的因素(二)温度、催化剂对化学平衡移动的影响,学习目标定位 1.通过温度对可逆反应速率的影响，理解并掌握温度影响化学平衡移动的规律。 2.了解催化剂影响化学反应速率的实质，并进一步探讨对化学平衡的影响，从而了解催化剂在化工生产中的应用。,一 温度对化学平衡移动的影响,达标检测 提升技能,二 催化剂对化学平衡的影响,内容索引,三 勒夏特列原理,一 温度对化学平衡移动的影响,1.按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表：,新知导学,(红棕色),(无色),加深,变浅,加深,增大,逆反应,变浅,减小,正反应,2.已知反应：mA(g)nB(g)pC(g) mnp，当反

2、应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示：,(1)图表示的温度变化是 ，平衡移动方向是向 方向。 (2)图表示的温度变化是 ，平衡移动方向是向 方向。 (3)正反应是 热反应，逆反应是 热反应。,升高,逆反应,降低,正反应,放,吸,1.温度对v放、v吸的影响规律,升温，v放、v吸均增大，但v吸增大程度大；降温，v放、v吸均减小，但v吸减小程度大。 2.温度对化学平衡移动的影响规律 当其他条件不变时： 温度升高，平衡向 方向移动； 温度降低，平衡向 方向移动。,吸热反应,放热反应,1.反应A(g)3B(g)=2C(g) H0达平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是 A

3、.正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 B.正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 C.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动 D.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动,活学活用,降低温度，v正、v逆均减小，平衡向放热反应方向移动，即平衡正向移动。,答案,解析,2.对于N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0,其中vt图像为,(1)反应 t1时刻改变的条件为_；t2时刻改变的条件为_。 (2)反应 t1时刻改变的条件为_；t2时刻改变的条件为_。,增大压强,降低温度,升高温度,减小压强,答案,解析,t1时刻反应速率增大，说明是升温或增大

4、压强，而t2时刻反应速率又减小，说明是降温或减小压强。,二 催化剂对化学平衡的影响,1.加入催化剂可以大大地加快反应速率，是因为它可以降低反应所需_，从而提高活化分子 ，从而增大反应速率，但是由于催化剂能够 地改变正、逆反应速率，因此它对化学平衡移动 影响。,新知导学,活化,能,百分数,同等程度,无,2.对于N23H22NH3反应，NH3的体积分数如图所示：,其中m表示 情况，n表示 情况。,使用催化剂,未使用催化剂,催化剂对化学平衡的影响,当其他条件不变时： 催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。,活学活用,3.一定温度下，可逆反应

5、aX(g)bY(g)=cZ(g)在一密闭容器内达到平衡后，t0时刻改变某一外界变化，化学反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。则下列说法正确的是,答案,解析,A.若abc，则t0时刻只能是增大了容器的压强 B.若abc，则t0时刻只能是加入了催化剂 C.若abc，则t0时刻只能是增大了容器的压强 D.若abc，则t0时刻只能是加入了催化剂,从图像可知，t0时刻改变条件后正、逆反应速率同等程度增大，但平衡不移动，若abc，则t0时刻可以是增大压强或使用催化剂；若abc，则t0时刻只能是使用催化剂，D项正确。,4.如图所示，表示反应N2(g)3H2(g)=2NH3(g) Hv正，改变的条件是升

6、温； t3时，v正v逆，改变的条件是使用催化剂； t4时，v正、v逆均减小且v逆v正，改变的条件是减小压强。,答案,解析,升高温度,使用催化剂,减小压强,三 勒夏特列原理,1.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) H0，一段时间后达到平衡，当改变下列条件后，请填写下列内容： (1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是 ；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是 。但平衡时的浓度 原平衡时的浓度。 (2)若升高温度，平衡移动的方向是 ；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是 。但平衡时的温度 原平衡时的温度。,新知导学,向右移

7、动,减小,大于,向左移动,降低,高于,(3)若增大压强，平衡移动的方向是 ；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是 。但平衡时的压强 原平衡时的压强。 2.根据以上分析，得知如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够这种改变的方向移动。该结论就是勒夏特列原理。,向右移动,减小,大于,减弱,1.勒夏特列原理的适用范围 化学反应平衡等所有的动态平衡，只能解释平衡移动造成的结果或现象。 2.对“减弱这种改变”的正确理解 (1)定性角度：用于判断平衡移动的方向。 (2)定量角度：“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”。,活学活用,5.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是 A.红棕色的NO2加压后颜色先

8、变深后变浅 B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深 C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅 D.合成氨工业使用高压以提高氨的产量,答案,解析,A项，涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化，故可以用勒夏特列原理解释； B项，加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使颜色变深，不能用勒夏特列原理解释； C项，光照后，次氯酸见光分解，使氯气与水反应的平衡向右移动，故可以用勒夏特列原理解释； D项，合成氨工业加压使化学平衡向右移动，可以用勒夏特列原理解释。,6.反应X(g)Y(g)=2Z(g) H0，达到平衡时，下列说法正确的是 A.减小容器体积，平衡向右移动 B.加入催化剂，Z的产率增大 C.增

9、大c(X)，X的转化率增大 D.降低温度，Y的转化率增大,答案,解析,由X(g)Y(g)=2Z(g) H0，达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是 A.加压 B.降温 C.减小E的浓度 D.加催化剂,答案,1,2,3,4,5,解析,加压，使v正增大，平衡向左移，c(A)增大，A错误； 降温，v正减小，平衡向左移，c(A)增大，B正确； 减小E的浓度，平衡向右移，c(A)减小，C错误； 加入催化剂，v正增大，平衡不移动，c(A)不变，D错误。,2.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为,答案,解析,1,2,3,4,5,反应达到平衡后，为提高CO的转

10、化率，下列措施中正确的是 A.增加压强 B.降低温度 C.增大CO 的浓度 D.更换催化剂,1,2,3,4,5,一般来说，有两种及两种以上反应物的可逆反应中，在其他条件不变时，增大其中一种反应物的浓度，能使其他反应物的转化率升高，但其本身的转化率反而降低，故C项错误； A项，因该反应为反应前后气体物质的量相等的反应，故增加压强只能缩短反应达到平衡的时间，并不能使该平衡发生移动，因而无法提高CO的转化率； B项，因该反应为放热反应，降低温度能使平衡向右移动，从而提高CO的转化率； D项，催化剂只能影响化学反应的速率，改变可逆反应达到平衡的时间，不能提高CO的转化率。,3.将H2(g)和Br2(g

11、)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2(g)Br2(g)=2HBr(g) Hb B.ab C.ab。,4.下图中曲线a表示放热反应X(g)Y(g)=Z(g)N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系，若只改变一个起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是,1,2,3,4,5,答案,解析,A.升高温度 B.加大X的投入量 C.使用催化剂 D.缩小体积,升高温度，X的转化率降低，A措施不可取； 加大X的投入量，则X的转化率降低，B措施不可取； 使用催化剂可以提高反应速率，但平衡不移动，X的转化率不变，C措施可取； 缩小体积，平衡向正反应方向移动，X的转化率提高，D措施不可取。,1,2,3,

12、4,5,5.在体积为1 L的溶液中，反应A2B=C分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)0.100 molL1、c(B)0.200 molL1及c(C)0 molL1。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。,1,2,3,4,5,请回答下列问题： (1)与比较，和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是： _； _。,1,2,3,4,5,答案,解析,加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变,温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小,1,2,3,4,5,使用了(正)催化剂；理由：因为从图可看出，两者最终的平衡浓度相同，即最终的平衡状态相同，而比所需要的时

13、间短，显然反应速率加快了，故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入了(正)催化剂。 升高温度；理由：因为该反应是在溶液中进行的反应，所以不可能是改变压强引起速率的改变，又由于各物质起始浓度相同，故不可能是改变浓度影响反应速率，再由于和相比达到平衡所需时间短，平衡时浓度更小，故不可能是使用催化剂，故改变条件只能是升高温度。,(2)实验平衡时B的转化率为_；实验平衡时C的浓度为_。,1,2,3,4,5,中达到平衡时A转化了0.040 mol，由反应计量数可知B转化了0.080 mol， 所以B的转化率为 100%40.0%；同样在中A转化了0.060 mol，则生成C为0.060 mol，体积不

14、变，即平衡时 c(C)0.060 molL1。,答案,解析,40%(或0.4),0.060 molL1,(3)该反应的H_0，其判断理由是_ _。,1,2,3,4,5,温度升高平衡向正反应方向移动，,故该反应是吸热反应,H0；理由：由和进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小，即A的转化率升高，平衡向正反应方向移动，所以正反应是吸热反应，H0。,答案,解析,(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率： 实验：v(B)_； 实验：v(C)_。,1,2,3,4,5,0.014 molL1min1 0.009 molL1min1,从图上读数，反应进行到4.0 min时，实验中A的浓度为0.072 molL1，则c(A)0.100 molL10.072 molL10.028 molL1，v(A)c(A)/t0.007 molL1min1，所以vB2vA0.014 molL1min1；反应进行到4.0 min实验中A的浓度为0.064 molL1，c(A)0.100 mol L10.064 molL10.036 molL1，v(A)c(A)/t 0.009 molL1min1，所以v(C)v(A)0.009 molL1min1。,答案,解析,本课结束,