第二章 第二节 第4课时　温度、催化剂对化学平衡的影响　勒夏特列原理

第4课时温度、催化剂对化学平衡的影响勒夏特列原理[核心素养发展目标]1.通过实验论证说明温度的改变和催化剂对化学平衡移动的影响，构建分析判断化学平衡移动方向的思维模型。2.理解勒夏特列原理，能依据原理分析平衡移动的方向，体会理论对实践的指导作用。一、温度、催化剂对化学平衡的影响1．实验探究温度对化学平衡的影响(1)常温下，反应2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)ΔH＝－56.9kJ·mol－1达到平衡，按图示装置实验，观察实验现象，填写下表：热水中冰水中实验现象混合气体颜色______混合气体颜色________实验结论说明NO2浓度______，平衡向________方向移动，即升高温度，平衡向________反应的方向移动说明NO2浓度______，平衡向______方向移动，即降低温度，平衡向________反应的方向移动(2)从温度对平衡常数K影响的角度解释上述实验平衡的移动方向：该反应为放热反应，升高温度，K________，平衡________移动；降低温度，K________，平衡________移动，与实验结论一致。2．温度对化学平衡的影响规律(1)改变温度，任意可逆反应的化学平衡一定会发生移动。(2)当其他条件不变时，升高温度，化学平衡向________的方向移动；降低温度，化学平衡向________的方向移动。3．催化剂对化学平衡的影响规律(1)催化剂能同等程度的改变____________反应速率。其图像(v－t图)如图。(2)当其他条件不变时，催化剂__________改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，催化剂能改变反应达到化学平衡所需的________。(1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态()(2)升高温度，反应速率加快，化学平衡向正反应方向移动()(3)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低()(4)升高温度，化学平衡常数一定增大()(5)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大()(6)平衡移动，平衡常数不一定改变，但平衡常数改变，平衡一定发生移动()(7)催化剂能加快反应速率，提高物质单位时间内的产量，也能提高反应物的转化率()1．一定条件下，在密闭容器中，发生反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH>0，达平衡后：(1)容积不变，升高温度，平衡________移动，c(CO2)________，氢气的转化率________，CO的体积分数________，混合气体的平均相对分子质量________。(2)在下图中补全，t1时，升高温度后的v－t图像。(3)在下图中画出，t1时，降低温度，t2时重新达到平衡的v－t图像。2．已知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)ΔH>0，C的浓度与时间t的关系如图所示。若使a曲线变为b曲线，可能采取的措施是________________。3．向一密闭容器中充入N2和H2发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，t1时刻达到平衡状态Ⅰ，t2时刻改变某一条件，t3时刻重新达到平衡状态Ⅱ，反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是()A．t1时，v正(N2)＝2v逆(NH3)B．t2时改变的条件：向容器中加入NH3(g)C．N2的平衡转化率：α(Ⅰ)＞α(Ⅱ)D．平衡常数K：K(Ⅰ)<K(Ⅱ)4．羧基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中充入2molCO和2molH2S发生反应：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)ΔH，平衡时COS的体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A．ΔH＞0B．T1℃，CO的平衡转化率为60%C．a点正反应速率小于b点逆反应速率D．增大压强可使COS的体积分数由c点增加到b点二、勒夏特列原理1．外因对化学平衡的影响条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向________方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向________方向移动压强(对有气体参加的反应)反应前后气体分子数改变增大压强向________的方向移动减小压强向________的方向移动反应前后气体分子数不变改变压强温度升高温度向________反应方向移动降低温度向________反应方向移动催化剂使用催化剂2.勒夏特列原理(1)内容：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够________这种改变的方向移动。(2)适用范围勒夏特列原理适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。(3)对原理中“减弱这种改变”的理解勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”。如，对于2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)的平衡体系，若缩小体积增大压强，混合气体颜色先________，后________，达到新的平衡后混合体系颜色比原平衡时颜色____。1．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是______(填字母)。A．溴水中存在如下平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅B．对于2H2O22H2O＋O2的反应，使用MnO2可加快制备O2的反应速率C．反应：CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动D．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温高压的措施E．H2(g)＋I2(g)2HI(g)，缩小体积加压颜色加深2．(2023·乌鲁木齐高二月考)可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)ΔH＜0，在一定条件下达到平衡，若改变条件，将变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)填入空格：(1)升高温度：v正________，v逆__________，B的转化率__________。(2)使用催化剂，v正________，v逆________，A的物质的量____________。(3)保持温度和压强不变通入Ne气，则C的物质的量______，A的转化率________。(4)保持温度和容积不变通入稀有气体，则A的转化率____________。(5)若温度和容积不变，反应从正反应开始至平衡，在这个变化过程中，容器内气体的密度________。3．在一密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，在某一时刻达到平衡，测得c(N2)＝1mol·L－1，容器内压强为p，温度为T。(1)再向容器中通入N2，使其浓度变为2mol·L－1，并保持容积不变，再次达到平衡时c(N2)的范围是___________________________________。(2)将容器体积缩小至平衡时的一半，并保持温度不变，再次达到平衡时压强p′的范围是________________________________________________________________________。(3)迅速升温至T1，并保持容积不变，且不与外界进行热交换，再次达到平衡时，温度T′的范围是________________________________________________________________________。4．在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)，平衡时测得C的浓度为0.50mol·L－1。保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达到平衡时，测得C的浓度变为0.90mol·L－1。(1)压缩容积时，平衡是否发生移动？移动的方向如何？_____________________________________________________