2.3.2 溫度變化對化學平衡的影響 勒夏特列原理學案 高二上學期化學蘇教版（2019）選擇性必修1

新蘇教版高中化學選擇性必修1《化學反應原理》PAGEPAGE2專題2化學反應速率與化學平衡第三單元化學平衡的移動第2課時溫度變化對化學平衡的影響勒夏特列原理學習目標1．理解溫度、催化劑等對化學平衡的影響。2．了解化學平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學研究領(lǐng)域中的重要作用。知識梳理一、溫度變化對化學平衡的影響基礎(chǔ)實驗實驗原理[Co(H2O)6]2＋＋4Cl－[CoCl4]2－＋6H2OΔH>0粉紅色藍色實驗操作實驗現(xiàn)象溶液變?yōu)樯芤翰蛔兩芤鹤優(yōu)樯Y(jié)論升高溫度，平衡向方向移動；降低溫度，平衡向方向移動[特別提醒]任何化學反應都伴隨著能量的變化(放熱或吸熱)，因此，改變溫度，化學平衡一定發(fā)生移動。探究已知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9kJ·mol－1，探究改變反應溫度對化學平衡的影響。[問題思考]1．圓底燒瓶A中氣體的顏色如何變化？其原因是什么？2．圓底燒瓶B中氣體的顏色如何變化？其原因是什么？歸納1．溫度對化學平衡的影響(1)在其他條件不變的情況下，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動。(2)在其他條件不變的情況下，降低溫度，平衡向放熱的方向移動。2．平衡移動圖像(v-t圖)(1)若aA＋bBcC＋dDΔH＜0(2)若aA＋bBcC＋dDΔH＞0典例11．反應A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH<0達平衡后，將反應體系的溫度降低，下列敘述中正確的是()A．正反應速率增大，逆反應速率減小，平衡向正反應方向移動B．正反應速率減小，逆反應速率增大，平衡向逆反應方向移動C．正反應速率和逆反應速率都減小，平衡向正反應方向移動D．正反應速率和逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向移動2．在一密閉燒瓶中，在25℃時存在著平衡：2NO2N2O4(正反應放熱)。把燒瓶置于100℃的水中，則下列幾項性質(zhì)中不會改變的是()①顏色②平均相對分子質(zhì)量③質(zhì)量④壓強⑤密度A．①和③ B．②和④C．④和⑤ D．③和⑤二、催化劑對化學平衡的影響平衡移動的原理1．催化劑與化學平衡(1)催化劑對化學平衡的影響催化劑能的改變(一般為增大)正、逆反應的速率，對化學平衡移動，但能達到平衡所需的時間。(2)圖像①v-t圖：②w-t圖：2．平衡移動原理及應用(1)平衡移動原理(又稱為勒夏特列原理)改變影響化學平衡的一個因素，平衡將向著能夠這種改變的方向移動。(2)平衡移動原理的應用工業(yè)合成氨反應為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0措施原因加入過量的N2促進平衡移向，提高的轉(zhuǎn)化率采用適當?shù)拇呋瘎┘涌旆磻俾什捎酶邏河欣谄胶庀蛞苿硬捎幂^高溫度同時提高催化劑的活性將氨液化并及時分離有利于平衡向移動3．正確理解化學平衡移動原理(1)勒夏特列原理中的“減弱”不等于“消除”，更不是“扭轉(zhuǎn)”，具體可理解如下：①若將體系溫度從50℃升高到80℃，則化學平衡向反應方向移動，達到新的平衡狀態(tài)時50℃<t<80℃。②若對體系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加壓，例如從30MPa加壓到60MPa，化學平衡向的方向移動，達到新的平衡狀態(tài)時30MPa<p<60MPa。③若增大平衡體系Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3中Fe3＋的濃度，例如由0.01mol·L－1增至0.02mol·L－1，平衡向移動，則在新平衡狀態(tài)下，0.01mol·L－1<c(Fe3＋)<0.02mol·L－1。(2)勒夏特列原理僅適用于的反應體系，對或均不能使用勒夏特列原理。此外勒夏特列原理對所有的平衡(如溶解平衡、電離平衡、水解平衡等)都適用。典例21．下列因素不可能影響化學平衡移動的是()A．溫度 B．催化劑C．反應物的濃度 D．壓強2．下列不能用勒夏特列原理解釋的事實是()A．棕紅色的NO2加壓后顏色先變深后變淺B．氫氣、碘蒸氣、碘化氫氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深C．黃綠色的氯水光照后顏色變淺D．合成氨工業(yè)使用高壓以提高氨的產(chǎn)量隨堂練習1．對于任何一個平衡體系，采用以下措施一定會使平衡移動的是()A．加入一種反應物 B．升高溫度C．對平衡體系增加壓強 D．使用催化劑2．工業(yè)生成SO3的反應為2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0，下列能使平衡向正反應方向移動的是()A．加入催化劑 B．升溫C．減小壓強 D．通入一定量的O23．據(jù)報道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實。2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)下列敘述錯誤的是()A．使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率B．反應需在300℃進行可推測該反應是吸熱反應C．充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率D．從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率4．已知反應：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合氣體盛裝在兩個連通的燒瓶里，然后用止水夾夾住橡膠管，把燒瓶A放入熱水里，把燒瓶B放入冰水里，如圖所示。與常溫時燒瓶內(nèi)氣體的顏色進行對比發(fā)現(xiàn)，A燒瓶內(nèi)氣體顏色變深，B燒瓶內(nèi)氣體顏色變淺。下列說法錯誤的是()A．上述過程中，A燒瓶內(nèi)正、逆反應速率均加快B．上述過程中，B燒瓶內(nèi)c(NO2)減小，c(N2O4)增大C．上述過程中，A、B燒瓶內(nèi)氣體密度均保持不變D．反應2NO2(g)N2O4(g)的逆反應為放熱反應5．現(xiàn)有反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)，達到平衡后，當升高溫度時，B的轉(zhuǎn)化率變大；當減小壓強時，混合體系中C的質(zhì)量分數(shù)減小，則：(1)該反應的逆反應為______熱反應，且m＋n______p(填“>”“＝”或“<”)。(2)減壓時，A的質(zhì)量分數(shù)______(填“增大”“減小”或“不變”，下同)。(3)若加入B(體積不變)，則A的轉(zhuǎn)化率________。(4)若升高溫度，則平衡時B、C的濃度之比eq\f(cB,cC)將________。(5)若加入催化劑，平衡時氣體混合物的總物質(zhì)的量________。(6)若B是有色物質(zhì)，A、C均無色，則加入C(體積不變)時混合物顏色________；而維持容器內(nèi)壓強不變，充入氖氣時，混合物顏色______(填“變深”“變淺”或“不變”)。

參考答案知識梳理一、基礎(chǔ)實驗藍粉紅正反應逆反應探究1．提示：顏色變深，原因是A中溫度高，平衡逆向移動，c(NO2)增大，顏色加深。2．提示：顏色變淺，原因是B中溫度低，平衡正向移動，c(NO2)減小，顏色變淺。典例11．C解析：降低溫度，v(正)、v(逆)均減小，平衡向放熱方向移動，即平衡正向移動。2．D解析：升高溫度，化學平衡向著吸熱方向移動，對于化學平衡2NO2N2O4，平衡向逆反應方向移動；①二氧化氮的濃度增大，顏色加深；②混合氣體總的物質(zhì)的量增大，其質(zhì)量不變，根據(jù)M＝m/n可知，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減?。虎鄯磻旌衔锒际菤怏w，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，混合氣體總的質(zhì)量不變；④升高溫度，化學平衡向左移動，混合氣體總的物質(zhì)的量增大，容器內(nèi)壓強增大；⑤反應混合物都是氣體，混合氣體總的質(zhì)量不變，容器的容積不變，混合氣體的密度不變。二、1．(1)同等程度無影響縮短2．(1)減弱(2)正向H2正反應方向加快反應速率正反應方向3.(1)①吸熱②氣體體積減?、壅?2)已達平衡不可逆過程未達平衡的可逆過程動態(tài)典例21．B解析：催化劑只能改變化學反應速率，不會使化學平衡發(fā)生移動。2．B解析：A項，涉及NO2與N2O4的平衡轉(zhuǎn)化，不符合題意；B項，加壓后平衡不移動，但體積縮小，濃度增大使顏色變深，符合題意；C項，光照后，次氯酸見光分解，使氯氣與水反應的平衡向右移動，不符合題意；D項，合成氨工業(yè)加壓使化學平衡向右移動，不符合題意。隨堂練習1．B解析：對于任何一個平衡體系，反應都有能量變化，因而改變溫度，平衡一定會發(fā)生移動。若加入反應物是固體或不參加反應的離子，或?qū)Ψ磻昂髿怏w分子數(shù)不變的反應，增大或減小壓強，或使用催化劑等化學平衡均不發(fā)生移動。2．D解析：催化劑僅能改變反應速率，不能引起平衡移動；升溫或減小壓強平衡向逆反應方向移動；增大O2的濃度，平衡向正反應方向移動。3．B解析：催化劑能提高化學反應速率，加快反應進行，也就提高了生產(chǎn)效率，A正確；反應需在300℃進行是為了獲得較快的反應速率，不能說明反應是吸熱還是放熱，B錯誤；充入大量CO2氣體，能使平衡正向移動，提高H2的轉(zhuǎn)化率，C正確；從平衡混合物中及時分離出產(chǎn)物，使平衡正向移動，可提高CO2和H2的轉(zhuǎn)化率，D正確。4．D解析：A項，升高溫度，正、逆反應速率都增大，正確；B項，B燒瓶內(nèi)氣體顏色變淺，說明平衡向生成N2O4的方向移動，B燒瓶內(nèi)c(NO2)減小，c(N2O4)增大，正確；C項，容器的容積不變，混合氣體的質(zhì)量不變，A燒瓶、B燒瓶內(nèi)氣體密度都不變，正確；D項，放在熱水中的A燒瓶內(nèi)氣體顏色變深，放在冰水中的B燒瓶內(nèi)氣體顏色變淺，說明升高溫度平衡向生成NO2的方向移動，降低溫度平衡向生成N2O4的方向移動，故反應2NO2(g)N2O4(g)的正反應為放熱反應，錯誤，D項符合題意。5．(1)放>(2)增大(3)增大(4)減小(5)不變(6)變深變淺解析：(1)升高溫度時，B的轉(zhuǎn)化率變大，說明正反應為吸熱反應，則逆反應為放熱反應；減小壓強時，平衡向氣