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,第二章 第三节 化学平衡,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。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.实验探究按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表：,一、温度对化学平衡移动的影响,加深,变浅,加深,增大,逆反应,变浅,减小,正反应,2.图像分析 已知反应：mA(g)nB(g)pC(g) mnp，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图
2、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)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)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,例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.正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向右移动 B.正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向左移动 C.正反
3、应速率和逆反应速率都减小，平衡向右移动 D.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向左移动,答案,解析,解析 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。,例2 取五等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应2NO2(g)N2O4(g) H0。反应相同时间后，分别测定体系中NO2的体积分数，并作出其随反应温度变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是,答案,解析,解析 在五个相同容积的恒容容器中同时通入等量的NO2，在不同温度下反应相同时间。有两种可能，一是反应已达到平衡状态，二是反应还没有达到平衡状态，仍然在向正反应方向进行。若五个容器中的反
4、应均已达到平衡状态，因为正反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NO2的体积分数随温度的升高而增大；若五个容器中有未达到平衡状态的反应，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度较高的NO2转化得快，NO2的体积分数小的情况。故D图符合，其中转折点为平衡状态，转折点左侧为未平衡状态，右侧为平衡状态。,1.催化剂对化学平衡的影响 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。,二、催化剂对化学平衡的影响,活化,能,百分数,同等程度,无,2.图像分析 对于N23H22N
5、H3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,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。,例3 一定温度下，可逆反应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,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,解析 从图像可知，t0时
6、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。,答案,解析,例4 如图所示，表示反应N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0，在某一时间段内反应速率与反应过程的曲线关系图。,答案,解析,(1)氨的质量分数最高的一段时间是_(填字母)。 A.t0t1 B.t2t3 C.t3t4 D.t5t6,解析 平衡移动时，都是向左移动，所以最初时的NH3的质量分数最高。,(2)t1、t3、t4改变的条件分别是 t1_； t3_； t4_。,答案,解析,升高温度,使用催化剂,减小压强,解析 t1时，v正、
7、v逆均增大且v逆v正，改变的条件是升温；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。,1.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) 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。,三、勒夏特列原理,向右移动,减小,大于,(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
8、原平衡时的温度。 (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.勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强和温度)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。,向左移动,降低,高于,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 定性角度：用于判断平衡移动的方向。 定量角度：“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”。,例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
9、色先变深后变浅 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,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。,例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
10、大 C.增大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,解析 由X(g)Y(g)2Z(g) H0可知，反应前后气体分子数不变，故减小容器体积，即压强增大，平衡不移动，A项错误； 加入催化剂，平衡不移动，故Z的产率不变，B项错误； 增大c(X)，X的转化率减小，C项错误； 降低温度，平衡向放热反应方向(正向)移动，Y的转化率增大，D项正确。,学习小结,达标检测,1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A.打开汽水瓶时，有大量气泡溢出 B.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量铁粉 C.氨水应密闭保存于低温处 D.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气,答案,1,2,3,4,5,
11、解析 配制FeSO4溶液时，加入铁粉是为了防止Fe2被氧化。,解析,2.对于2A(g)B(g)2C(g) H0，当温度升高时，平衡向逆反应方向移动，其原因是 A.正反应速率增大，逆反应速率减小 B.逆反应速率增大，正反应速率减小 C.正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度 D.正、逆反应速率均增大，而且增大的程度一样,答案,1,2,3,4,5,解析,解析 升高温度会使正、逆反应速率均增大，但是两者增大的程度不一样，所以升高温度后正、逆反应速率不再相等，化学平衡发生移动。当逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度时，平衡向逆反应方向移动。,1,2,3,4,5,
12、3.反应2A(g)2B(g)E(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,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。,4.将H2(g)和Br2(g)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 D.无法确定,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 该反应为放热
13、反应，绝热下进行反应，温度升高，所以绝热平衡时转化率低于恒温平衡时转化率，即ab。,5.在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)C(s) 2CO(g) H0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。 (1)增加C(s)，则平衡_(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。,答案,1,2,3,4,5,解析,不移动,不变,解析 C为固体，增加C的量，其浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。,(2)保持温度不变，缩小反应容器的容积，则平衡_，c(CO2)_。,答案,1,2,3,4,5,解析,向左移动,增大,解析 缩小反应容器的容积，即增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，c(CO2) 增大。,(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入N2，则平衡 ，c(CO2)_。,不移动,不变,解析 通入N2，但容积和温度不变，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。,(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡_，c(CO)_。,向右移动,增大,解析 容积不变，升高温度，平衡向吸热方向移动，c(CO)增大。,
