高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 第三节 化学平衡 第3课时 影响化学平衡移动的因素(二)课件 新人教版选修5.ppt

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 m n p 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 h 0 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 h 0 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n2 3h2 2nh3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a b c 则t0时刻只能是增大了容器的压强b 若a b c 则t0时刻只能是加入了催化剂c 若a b c 则t0时刻只能是增大了容器的压强d 若a b c 则t0时刻只能是加入了催化剂 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a b c 则t0时刻可以是增大压强或使用催化剂 若a b c 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 h 0 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 t0 t1b t2 t3c t3 t4d t5 t6 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 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1moln2 3molh2发生反应 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 0 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 h 0 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 解析由x g y g 2z g h 0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 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 h 0 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 3 反应2a g 2b g e g h 0 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 hbb a bc a bd 无法确定 答案 解析 1 2 3 4 5 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a b 5 在密闭容器中进行如下反应 co2 g c s 2co g h 0 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