1、第2课时 温度、催化剂对化学平衡移动的影响,专题2 第三单元 化学平衡的移动,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,一、温度对化学平衡移动的影响,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：,蓝,粉红,正反应,逆反应,吸,放,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图所示：,(1)图表示的温度变化是 ，平
2、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 (2017邳州高二期末)对于反应H2(g)I2(g)2HI(g)，能量变化如图所示，下列说法错误的是 A.该反应是放热反应 B.升高温度平衡向逆反应方向移动 C.增大压强，平衡不发生移动 D.升高温度，反应的平衡常数K增大,答案,解析,解
3、析 根据图像分析，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，A项正确； 升高温度化学平衡向吸热方向移动，则平衡向逆反应方向移动，B项正确； 该反应是气体分子数不变的反应，增大压强不改变浓度商和平衡常数，平衡不发生移动，C项正确； 该反应为放热反应，升高温度，反应的平衡常数K减小，D项错误。,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
4、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。,二、催化剂对化学平衡的影响,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
5、改变正、逆反应速率，因此它对化学平衡移动 影响。,活化能,百分数,同等,程度,无,2.图像分析 使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间(如图A所示)。曲线a表示_时B%随时间的变化情况，曲线b表示 时B%随时间的变化情况，使用催化剂对可逆反应影响的速率时间图像(如图B所示)。,无催化剂,有催化剂,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，但是使用催化剂能同等程度地增大正、逆反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。,解析 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
6、化剂，D项正确。,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,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。,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。,答案,解析,(1)氨的质量分
7、数最高的一段时间是 (填字母)。 A.t0t1 B.t2t3 C.t3t4 D.t5t6,A,(2)t1、t3、t4改变的条件分别是 t1 ；t3 ；t4 。,解析 t1时，v正、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。,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.平衡移动过程中的量变分析 工业合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0 反应特点：正反应是气体体积 的 反应。 将采取的措施及目的连线：,减少,放热,2.勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件(如
8、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。,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 (2017泰州中学高二期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A.对于平衡体系：2NO2(g)N2O4(g)，缩小容器体积后颜色先加深后变浅，但仍比原来的颜色深 B.某研究性学习小组为研究酸雨的成分，收集一部分酸雨测其pH，结果一天后再测，发现雨水的pH 减小 C.光照新制氯水时
9、，溶液的pH 逐渐减小 D.合成氨工厂通常采用2050 MPa 的高压，以提高原料的利用率,答案,解析,解析 对于平衡体系：2NO2(g)N2O4(g)，缩小容器体积，气体浓度增大使颜色变深，压强增大平衡右移，颜色变浅，平衡移动减弱条件改变带来的影响，但结果颜色仍比原来的深，A项正确； 弱酸亚硫酸被氧气氧化为强酸硫酸，使得雨水的pH减小，不能用勒夏特列原理解释，B项错误； Cl2H2OHClHClO，光照新制氯水时，2HClO 2HClO2，次氯酸浓度减小，促使可逆反应的平衡右移，溶液的pH 逐渐减小，C项正确； N2(g)3H2(g)2NH3(g)，加压平衡右移，可以提高原料的利用率，D项正
10、确。,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。,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,学习小结,达标检测,1,2,3,4,5,1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A.打开汽水瓶时
11、，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,解析 配制FeSO4溶液时，加入铁粉是为了防止Fe2被氧化。,答案,解析,1,2,3,4,5,2.(2018海安高二期末)在一密闭容器中加入一定物质的量的A气体，发生反应aA(g)bB(g)cC(g)，到达平衡后，保持温度不变，将容器体积扩大为原来的一倍，当达到新的平衡时，c(A)变为原平衡的40%，下列说法正确的是 A.化学计量数之间的关系：abc B.物质B的体积分数减小 C.平衡移动过程中，与原平衡相比v正增大、v逆减小 D.若升高温度也能达到与扩大容器体积
12、相同的效果，则该反应的H0,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 体积扩大一倍，即压强减小一半，c(A)为原平衡的40%，说明减小压强平衡正向移动，则abc，A项错误； 平衡正向移动，B的体积分数增大，B项错误； 减小压强，正、逆反应速率均减小，C项错误； 升高温度，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，D项正确。,1,2,3,4,5,3.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,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
13、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。,答案,解析,1,2,3,4,5,4.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,解析 该反应为放热反应，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。,答案,解析,1,2,3,4,5,5.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”“
14、向右移动”或“不移动”，下同)，c(CO2) (填“增大”“减小”或“不变”，下同)。,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。,答案,解析,不移动,不变,(2)保持温度不变，缩小反应容器的容积，则平衡 ，c(CO2) 。,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。,向左移动 增大,1,2,3,4,5,(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入N2，则平衡 ，c(CO2) 。,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。,答案,解析,不移动 不变,(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡 ，c(CO) 。,解析 容积不变，升高温度，平衡向吸热方向移动，c(CO)增大。,向右移动 增大,
