1、1第 2 课时 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：实验原理Co(H2O) (aq)4Cl (aq)CoCl (aq) 6H 2O(aq) 26 24 H0(粉红色) (蓝色)实验步骤实验现象 溶液变为蓝色 溶液不变色 溶液变为粉红色结论(平衡移动的方向)升高温度，平衡向正反应方向移动(即吸热方向)，降低温度，平衡向逆反应
2、方向移动(即放热方向)2.图像分析已知反应： mA(g) nB(g)pC(g) m nv 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。考点 催化剂和温度变化对化学平衡移动的影响题点 温度、催化剂对化学平衡影响的综合三、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：N 2(g)3H 2(g)2NH3(g) Hb cB.物质 B 的体积分数减小8C.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相同的效果，则该反应的 H0答案
3、 D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 a0，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 B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。考点 化学平衡影响因素的综合题点 改变条件使化学平衡定向移动4.将 H2(g)和 Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下
4、发生反应 H2(g)Br 2(g)2HBr(g) Hb B.a bC.ab。考点 催化剂和温度变化对化学平衡移动的影响题点 恒容绝热容器中平衡的移动5.在密闭容器中进行如下反应：CO 2(g)C(s) 2CO(g) H0，达到平衡后，若改变高 温 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)。(2)保持温度不变，缩小反应容器的容积，则平衡 ， c(CO2) 。9(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入 N2，则平衡 ， c(CO2) 。(4)保持反应容器的容
5、积不变，升高温度，则平衡 ， c(CO) 。答案 (1)不移动 不变(2)向左移动 增大(3)不移动 不变(4)向右移动 增大解析 (1)C 为固体，增加 C 的量，其浓度不变，平衡不移动， c(CO2)不变。(2)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)通入 N2，但容积和温度不变，平衡不会发生移动， c(CO2)不变。(4)容积不变，升高温度，平衡向吸热方向移动， c(CO)增大。对点训练题组一 温度、催化剂对化学平衡的影响1.下列因素不可能影响化学平衡移动的是( )A.温度 B.催化剂C.反应物的浓度 D.压强答案 B解析 催化剂只能改变
6、化学反应速率，不会影响化学平衡的移动。考点 化学平衡影响因素的综合题点 化学平衡影响因素的综合考查2.(2018溧水高级中学期初调研)目前国际空间站处理 CO2的一个重要方法是将 CO2还原，所涉及的反应方程式为 CO2 (g)4H 2(g) CH4(g)2H 2O(g)。已知 H2的体积分数随温度Ru 的升高而增加。若温度从 300 升至 400 ，重新达到平衡，下列各物理量的变化判断正确的是( )A.正反应速率减小B.逆反应速率增大C.平均相对分子质量不变D.转化率增大答案 B解析 H 2的体积分数随温度的升高而增加，说明平衡逆向移动，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应。温度升高，正、逆反
7、应速率都加快，A 项错误，B 项正确；平衡逆向移动，气体的物质的量增加，而气体的质量不变，所以平均相对分子质量变小，C 项错误；平衡逆向10移动，所以反应物的转化率减小，D 项错误。考点 催化剂和温度变化对化学平衡移动的影响题点 由温度变化与移动方向推断焓变113.如图所示，三个烧瓶中分别充满 NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在中加入 CaO，在中不加其他任何物质，在中加入 NH4Cl 晶体，发现中红棕色变深，中红棕色变浅。下列叙述正确的是( )A.2NO2N2O4是放热反应B.NH4Cl 溶于水时放出热量C.烧瓶中平衡混合气的平均相对分子质量增大D.烧瓶中气体的压强
8、增大答案 A解析 2NO 2(g)N2O4(g)，NO 2为红棕色气体，N 2O4为无色气体。中红棕色变深说明平衡左移，平均相对分子质量减小，而 CaO 和水反应放热，则该反应为放热反应，A 对，C 错；中红棕色变浅，说明平衡右移，而正反应为放热反应，则证明 NH4Cl 溶于水要吸收热量，平衡右移时，气体的物质的量减小，压强减小，B、D 均错。考点 催化剂和温度变化对化学平衡移动的影响题点 温度影响化学平衡移动的规律4.(2017泰州姜堰区高二期中)条件一定时，反应 2A(g)B(g) 2C(g)，B 的转化率 与温度 T 变化关系曲线如图所示，图中 4 个点中，表示未达到平衡状态，且 v 正
9、 v 逆 的点是( )A.a B.b C.c D.d答案 D解析 a 点、 b 点在曲线上，处于平衡状态， v 正 v 逆 ，A、B 错误； c 点在曲线下方，未达到平衡状态，要想达到同温度下的平衡状态，即由 c 点向上引垂直线到曲线上的一点，这样B 的转化率要增大，平衡向右移动，故 v 正 v 逆 ，C 项错误； d 点在曲线上方，未达到平衡状态，要想达到同温度下的平衡状态，即由 d 点向下引垂直线到曲线上的一点，这样 B 的转化率要减小，平衡向左移动，故 v 正 v 逆 ，D 项正确。考点 催化剂和温度变化对化学平衡移动的影响题点 温度影响化学平衡移动的规律12题组二 勒夏特列原理的广泛应
10、用5.下列事实能用勒夏特列原理解释的是( )A.加入催化剂有利于合成氨的反应B.FeCl3溶液中加 Fe 粉，颜色由棕黄色变为浅绿色C.500 时比室温更有利于合成氨的反应D.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应答案 D解析 A、B、C 三项中的现象与平衡移动无关。考点 化学平衡影响因素的综合题点 勒夏特列原理的理解与应用6.(2018海安高级中学高二月考)下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是( )A.对 CO(g)NO 2(g)CO2(g)NO(g)平衡体系增大压强可使颜色变深B.对 2SO2(g)O 2(g)2SO3(g) Hp2 Hp2，A 项正确；设反应的 A2的物质的量为 x mol
11、，则A 2(g) 2B 2(g)2AB2(g)起始(mol) 1 2 0反应(mol) x 2x 2x平衡(mol) 1 x 22 x 2x16则 100%40%，解得： x0.5，A 2的平衡转化率为2x1 x 2 2x 2x100%50%，B 项错误；点与点的温度相同，反应平衡常数相同，根据 B 的分0.5 mol1 mol析，点时容器的体积为 0.1 L。 K 0.2，C 项正确；将点20.50.1 21 0.50.1 2 20.50.1 2所对应的容器冷却到 600 K，降低温度，平衡正向移动，AB 2的体积分数逐渐增大，不能变成点，D 项错误。考点 化学平衡影响因素的综合题点 化学平
12、衡影响因素的综合考查综合强化13.(2017泰州中学高二月考) t 时，将 3 mol A 和 1 mol B 气体通入体积为 2 L 的密闭容器中(容积固定不变)，发生如下反应：3A(g)B(g) xC(g)， H” “”或“” “”或“cCH3OHcH2OcCO2c3H2(2) H 2O 19(3)bc 0.006 molL 1 min1 0.03 molL 1解析 (1)曲线反应速率较大，温度较高，说明升温平衡左移，所以曲线对应的平衡常数大小关系为 K K 。(2)升温 H2增多，说明升温平衡左移，该反应的 H0。曲线 b的变化趋势与 H2相反，而且变化程度比曲线 c 大 ，所以曲线 b
13、 表示的物质为 H2O。(3)减小 NO2的浓度，平衡左移，降低 NO2转化率，a 错误；降低温度，平衡右移，提高 NO2转化率，b 正 确 ； 增 加 NO2的 浓 度 ， 平 衡 右 移 ， 提 高 NO2转 化 率 ， c 正 确 ； 升 高 温 度 ， 平 衡 左 移 ，降 低 NO2转 化 率 ， d 错 误 。 达 到 平 衡 时 ， c(N2O4) 0.012 0 molL 1， 则 平 衡 时 用 N2O4表 示的 反 应 速 率 v(N2O4) 0.012 0/2 molL 1min 1 0.006 molL 1min 1， 由K 40/3 c(N2O4)/c2(NO2)和
14、c(N2O4) 0.012 0 molL 1可 得 c(NO2) 0.03 molL 1， 即NO2的 物 质 的 量 浓 度 为 0.03 molL 1。考点 化学平衡影响因素的综合题点 化学平衡影响因素的综合考查15.如何降低大气中 CO2的含量及有效地开发利用 CO2是当前科学家研究的重要课题。(1)科学家用 H2和 CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为 2 L 的密闭容器中充入 1 mol CO2和 3.25 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH 3OH(g)和 H2O(g)的物质的量( n)随时间的变化关系如图所示。从反应开始到 3 mi
15、n 时，氢气的平均反应速率 v(H2) 。下列措施中一定能使 CO2的转化率增大的是 (填序号)。A.在原容器中再充入 1 mol CO2B.在原容器中再充入 1 mol H2C.在原容器中充入 1 mol HeD.使用更有效的催化剂E.缩小容器的容积F.将水蒸气从体系中分离出去(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学方程式为2CO2(g)6H 2(g)CH3CH2OH(g)3H 2O(g) H a kJmol1 ，在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。温度/KCO2 转化率% 500 600 700 80020n (H2)/n(
16、CO2)1.5 45 33 20 122 60 43 28 153 83 62 37 22上述反应的 a (填“大于”或“小于”)0。恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则反应产生的热量 (填“增大” “减小”或“不变”)。增大 的值，则生成乙醇的物质的量 (填“增大” “减小” “不变”或“不能nH2nCO2确定”)。答案 (1)0.25 molL 1 min1 BEF (2)小于 不变 不能确定解析 (1)从反应开始到 3 min 时， v(CO2) 1.00 mol 0.50 mol2 L3 min 0.253molL1 min1 ，根据反应的化学方程式：CO 23H 2CH3OHH 2
17、O，化学计量数之比等于化学反应速率之比，则 v(H2)0.25 molL 1 min1 。在容器中再充入 1 mol CO2，平衡右移，但 CO2的转化率降低，A 错误；在原容器中再充入 1 mol H2，平衡右移，且能增大 CO2的转化率，B 正确；在原容器中充入 1 mol He，容器容积没有变化，各组分浓度不变，平衡不移动，故 C 错误；使用催化剂不能使平衡移动，不影响 CO2的转化率，D 错误；缩小容器的容积，压强增大，平衡右移，CO 2的转化率增大，E正确；将水蒸气从体系中分离出去，减小了水蒸气的浓度，平衡右移，CO 2的转化率增大，F 正确。(2)根据表格中数据可知，升高温度，CO 2的转化率降低，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应， a0。恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，催化剂不能使平衡移动，反应产生的热量不变。增大 的值，可能是增加氢气的量，也可能是减少二氧化碳的量，所以生成的乙醇的nH2nCO2物质的量不能确定是增大还是减小。
