高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第三節(jié)化學(xué)平衡第三課時(shí)影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素(二)課件新人教版

第3課時(shí)影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素(二)

溫度、催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響第二章第三節(jié)化學(xué)平衡[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.通過溫度對(duì)可逆反應(yīng)速率的影響，理解并掌握溫度影響化學(xué)平衡移動(dòng)的規(guī)律。2.了解催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)質(zhì)，并進(jìn)一步探討對(duì)化學(xué)平衡的影響，從而了解催化劑在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)1.實(shí)驗(yàn)探究按表中實(shí)驗(yàn)步驟要求完成實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填寫下表：一、溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象熱水中混合氣體顏色

；冰水中混合氣體顏色_____實(shí)驗(yàn)結(jié)論混合氣體受熱顏色

，說明NO2濃度

，即平衡向

方向移動(dòng)；混合氣體被冷卻時(shí)顏色

，說明NO2濃度

，即平衡向

方向移動(dòng)加深變淺加深增大逆反應(yīng)變淺減小正反應(yīng)2.圖像分析已知反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)

pC(g)

m＋n<p，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡后，若溫度改變，其反應(yīng)速率的變化曲線分別如下圖所示：(1)圖①表示的溫度變化是

，平衡移動(dòng)方向是向

方向。(2)圖②表示的溫度變化是

，平衡移動(dòng)方向是向

方向。(3)正反應(yīng)是

熱反應(yīng)，逆反應(yīng)是

熱反應(yīng)。升高逆反應(yīng)降低正反應(yīng)放吸(1)升溫，v放、v吸均增大，但v吸增大程度大；降溫，v放、v吸均減小，但v吸減小程度大。(2)當(dāng)其他條件不變時(shí)：溫度升高，平衡向

方向移動(dòng)；溫度降低，平衡向

方向移動(dòng)。歸納總結(jié)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)例1反應(yīng)A(g)＋3B(g)

2C(g)

ΔH＜0，達(dá)平衡后，將反應(yīng)體系的溫度降低，下列敘述中正確的是A.正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向右移動(dòng)B.正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡向左移動(dòng)C.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡向右移動(dòng)D.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡向左移動(dòng)答案解析√解析降低溫度，v正、v逆均減小，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即平衡正向移動(dòng)。例2取五等份NO2，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)

N2O4(g)

ΔH＜0。反應(yīng)相同時(shí)間后，分別測(cè)定體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)，并作出其隨反應(yīng)溫度變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符的是答案解析√解析在五個(gè)相同容積的恒容容器中同時(shí)通入等量的NO2，在不同溫度下反應(yīng)相同時(shí)間。有兩種可能，一是反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，二是反應(yīng)還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，仍然在向正反應(yīng)方向進(jìn)行。若五個(gè)容器中的反應(yīng)均已達(dá)到平衡狀態(tài)，因?yàn)檎磻?yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而增大；若五個(gè)容器中有未達(dá)到平衡狀態(tài)的反應(yīng)，那么溫度越高，反應(yīng)速率越大，會(huì)出現(xiàn)溫度較高的NO2轉(zhuǎn)化得快，NO2的體積分?jǐn)?shù)小的情況。故D圖符合，其中轉(zhuǎn)折點(diǎn)為平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)左側(cè)為未平衡狀態(tài)，右側(cè)為平衡狀態(tài)。1.催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響加入催化劑可以大大地加快反應(yīng)速率，是因?yàn)樗梢越档头磻?yīng)所需

，從而提高活化分子

，從而增大反應(yīng)速率，但是由于催化劑能夠

地改變正、逆反應(yīng)速率，因此它對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)

影響。二、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響活化能百分?jǐn)?shù)同等程度無2.圖像分析對(duì)于N2＋3H2

2NH3反應(yīng)，NH3的體積分?jǐn)?shù)如圖所示：其中m表示

情況，n表示

情況。使用催化劑未使用催化劑當(dāng)其他條件不變時(shí)：催化劑不能改變達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)混合物的組成，但是使用催化劑能改變反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間。歸納總結(jié)例3一定溫度下，可逆反應(yīng)aX(g)＋bY(g)

cZ(g)在一密閉容器內(nèi)達(dá)到平衡后，t0時(shí)刻改變某一外界變化，化學(xué)反應(yīng)速率(v)隨時(shí)間(t)的變化如圖所示。則下列說法正確的是A.若a＋b＝c，則t0時(shí)刻只能是增大了容器的壓強(qiáng)B.若a＋b＝c，則t0時(shí)刻只能是加入了催化劑C.若a＋b≠c，則t0時(shí)刻只能是增大了容器的壓強(qiáng)D.若a＋b≠c，則t0時(shí)刻只能是加入了催化劑√解析從圖像可知，t0時(shí)刻改變條件后正、逆反應(yīng)速率同等程度增大，但平衡不移動(dòng)，若a＋b＝c，則t0時(shí)刻可以是增大壓強(qiáng)或使用催化劑；若a＋b≠c，則t0時(shí)刻只能是使用催化劑，D項(xiàng)正確。答案解析例4如圖所示，表示反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

ΔH<0，在某一時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率與反應(yīng)過程的曲線關(guān)系圖。答案解析(1)氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的一段時(shí)間是________(填字母)。A.t0～t1 B.t2～t3 C.t3～t4 D.t5～t6√解析平衡移動(dòng)時(shí)，都是向左移動(dòng)，所以最初時(shí)的NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。(2)t1、t3、t4改變的條件分別是t1_________；t3___________；t4_________。答案解析升高溫度使用催化劑減小壓強(qiáng)解析t1時(shí)，v正、v逆均增大且v逆>v正，改變的條件是升溫；t3時(shí)，v正＝v逆，改變的條件是使用催化劑；t4時(shí)，v正、v逆均減小且v逆>v正，改變的條件是減小壓強(qiáng)。1.平衡移動(dòng)過程中的量變分析向一密閉容器中通入1molN2、3molH2發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

ΔH<0，一段時(shí)間后達(dá)到平衡，當(dāng)改變下列條件后，請(qǐng)?zhí)顚懴铝袃?nèi)容：(1)若增大N2的濃度，平衡移動(dòng)的方向是

；達(dá)新平衡時(shí)，氮?dú)獾臐舛扰c改變時(shí)相比較，其變化是

。但平衡時(shí)的濃度

原平衡時(shí)的濃度。三、勒夏特列原理向右移動(dòng)減小大于(2)若升高溫度，平衡移動(dòng)的方向是

；達(dá)新平衡時(shí)的溫度與改變時(shí)相比較，其變化是

。但平衡時(shí)的溫度

原平衡時(shí)的溫度。(3)若增大壓強(qiáng)，平衡移動(dòng)的方向是

；達(dá)新平衡時(shí)的壓強(qiáng)與改變時(shí)相比較，其變化是

。但平衡時(shí)的壓強(qiáng)

原平衡時(shí)的壓強(qiáng)。2.勒夏特列原理如果改變影響平衡的條件(如濃度、壓強(qiáng)和溫度)之一，平衡將向著能夠

這種改變的方向移動(dòng)。該結(jié)論就是勒夏特列原理。向左移動(dòng)降低高于向右移動(dòng)減小大于減弱(1)勒夏特列原理的適用范圍化學(xué)反應(yīng)平衡等所有的動(dòng)態(tài)平衡，只能解釋平衡移動(dòng)造成的結(jié)果或現(xiàn)象。(2)對(duì)“減弱這種改變”的正確理解①定性角度：用于判斷平衡移動(dòng)的方向。②定量角度：“減弱”不等于“消除”，更不是“扭轉(zhuǎn)”。歸納總結(jié)例5下列不能用勒夏特列原理解釋的事實(shí)是A.紅棕色的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√答案解析解析A項(xiàng)，涉及二氧化氮與四氧化二氮的平衡轉(zhuǎn)化，故可以用勒夏特列原理解釋；B項(xiàng)，加壓后平衡不移動(dòng)，但體積縮小，濃度增大使顏色變深，不能用勒夏特列原理解釋；C項(xiàng)，光照后，次氯酸見光分解，使氯氣與水反應(yīng)的平衡向右移動(dòng)，故可以用勒夏特列原理解釋；D項(xiàng)，合成氨工業(yè)加壓使化學(xué)平衡向右移動(dòng)，可以用勒夏特列原理解釋。例6反應(yīng)X(g)＋Y(g)

2Z(g)

ΔH<0，達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是A.減小容器體積，平衡向右移動(dòng)B.加入催化劑，Z的產(chǎn)率增大C.增大c(X)，X的轉(zhuǎn)化率增大D.降低溫度，Y的轉(zhuǎn)化率增大答案解析√解析由X(g)＋Y(g)

2Z(g)

ΔH<0可知，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故減小容器體積，即壓強(qiáng)增大，平衡不移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；加入催化劑，平衡不移動(dòng)，故Z的產(chǎn)率不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；增大c(X)，X的轉(zhuǎn)化率減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向(正向)移動(dòng)，Y的轉(zhuǎn)化率增大，D項(xiàng)正確。學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是A.打開汽水瓶時(shí)，有大量氣泡溢出B.在配制硫酸亞鐵溶液時(shí)往往要加入一定量鐵粉C.氨水應(yīng)密閉保存于低溫處D.實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水的方法收集氯氣答案12345√解析配制FeSO4溶液時(shí)，加入鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化。解析2.對(duì)于2A(g)＋B(g)

2C(g)

ΔH＜0，當(dāng)溫度升高時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，其原因是A.正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小B.逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小C.正、逆反應(yīng)速率均增大，但是逆反應(yīng)速率增大的程度大于正反應(yīng)速率

增大的程度D.正、逆反應(yīng)速率均增大，而且增大的程度一樣答案12345√解析解析升高溫度會(huì)使正、逆反應(yīng)速率均增大，但是兩者增大的程度不一樣，所以升高溫度后正、逆反應(yīng)速率不再相等，化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。當(dāng)逆反應(yīng)速率增大的程度大于正反應(yīng)速率增大的程度時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。123453.反應(yīng)2A(g)

2B(g)＋E(g)

ΔH>0，達(dá)到平衡時(shí)，要使正反應(yīng)速率降低，A的濃度增大，應(yīng)采取的措施是A.加壓 B.降溫C.減小E的濃度 D.加催化劑答案12345√解析解析加壓，使v正增大，平衡向左移，c(A)增大，A錯(cuò)誤；降溫，v正減小，平衡向左移，c(A)增大，B正確；減小E的濃度，平衡向右移，c(A)減小，C錯(cuò)誤；加入催化劑，v正增大，平衡不移動(dòng)，c(A)不變，D錯(cuò)誤。4.將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器，恒溫下發(fā)生反應(yīng)H2(g)＋Br2(g)

2HBr(g)

ΔH<0，平衡時(shí)Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為a；若初始條件相同，絕熱下進(jìn)行上述反應(yīng)，平衡時(shí)Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為b。a與b的關(guān)系是A.a>b

B.a＝bC.a<b D.無法確定答案解析12345√解析該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，絕熱下進(jìn)行反應(yīng)，溫度升高，所以絕熱平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率低于恒溫平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率，即a>b。5.在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：CO2(g)＋C(s)2CO(g)

ΔH＞0，達(dá)到平衡后，若改變下列條件，則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化。(1)增加C(s)，則平衡_______(填“向左移動(dòng)”“向右移動(dòng)”或“不移動(dòng)”，下同)，c(CO2)_____(填“增大”“減小”或“不變”，下同)。答案12345解析不移動(dòng)不變解析C為固體，增加C的量，其濃度不變，平衡不移動(dòng)，c(CO2)不變。(2)保持溫度不變，縮小反應(yīng)容器的容積，則平衡________，c(CO2)____。答案1234