第二节 第4课时　温度、催化剂对化学平衡的影响 教学课件

第4课时温度、催化剂对化学平衡的影响第二章

第二节课程标准1.通过实验探究，了解温度、催化剂对化学平衡状态的影响。2.能运用温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转

化率等相关物理量的变化。知识点一温度、催化剂对化学平衡的影响随堂演练知识点二勒夏特列原理课时精练内容索引索引知识点一温度、催化剂对化学平衡的影响对于反应mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)。新知导学条件改变的时刻v正的变化v逆的变化v正与v逆的比较平衡移动方向温度ΔH＜0升高温度______________________________________降低温度______________________________________增大增大v正＜v逆向逆反应方向移动减小减小v正>v逆向正反应方向移动条件改变的时刻v正的变化v逆的变化v正与v逆的比较平衡移动方向温度ΔH>0升高温度_____________________________________________降低温度_____________________________________________催化剂使用正催化剂_______________________________________使用负催化剂_______________________________________增大增大v正>v逆向正反应方向移动减小减小v正＜v逆向逆反应方向移动增大增大v正＝v逆平衡不移动减小减小v正＝v逆平衡不移动1．温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态()2．催化剂能加快反应速率，提高单位时间内的产量，也能提高反应物的转化率()3．升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动()4．升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低()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．升高温度，化学平衡常数增大()7．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()微自测

判断正误√××√××√实验原理2NO2(g，红棕色)

N2O4(g，无色)ΔH＝－56.9kJ·mol－1实验操作实验现象热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅。交流研讨问题导思1．浸泡在热水中的烧瓶内气体红棕色为什么会加深？由此得出什么实验结论？提示：浸泡在热水中烧瓶内气体颜色变深，说明升高温度，平衡向生成NO2方向移动。其他条件不变，升高温度，平衡向吸热反应方向移动。2．浸泡在冰水中的烧瓶内气体红棕色为什么会变浅？由此得出什么实验结论？提示：浸泡在冰水中的烧瓶内红棕色的气体变浅，说明降低温度，平衡向生成N2O4方向移动。其他条件不变，降低温度，平衡向放热反应方向移动。温度对化学平衡影响的v

-t图像1．若aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)

ΔH＜02．若aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)

ΔH＞0归纳总结3.注意事项(1)对于同一化学反应，升高温度，使v(吸)和v(放)都增大，但吸热反应速率增大的程度更大，即v(吸)＞v(放)，所以平衡向吸热方向移动；反之，降低温度，v(吸)和v(放)都减小，但吸热反应速率减小的程度更大，即v(吸)＜v(放)，平衡向放热方向移动。(2)一般地，升高温度，新平衡状态下的反应速率大于原平衡状态下的反应速率，反之亦然。

归纳总结1．反应：A(g)＋3B(g)

2C(g)ΔH＜0。达到平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述正确的是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，平衡向左移动实践应用√2．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)ΔH＜0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是

A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化剂效率比乙高D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高√索引索引知识点二勒夏特列原理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)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。2．适用范围适用于任何动态平衡体系(如后面学习的溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。新知导学3．注意事项平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响(1)从定性角度看，平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向，如增大反应物浓度，平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡就向气体体积缩小即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动；升高温度，平衡就向吸热反应即使温度降低的方向移动。这种移动可以理解为与条件改变“对着干”。(2)从定量角度看，平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化。如向平衡体系N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)(平衡时，N2、H2、NH3的物质的量分别为amol、bmol、cmol)中又充入dmolN2，则达到新平衡时，n(N2)的取值范围为amol<n(N2)<(a＋d)mol，即平衡的移动是减弱这种改变，而不能抵消更不能超越这种改变。1．对于可逆反应，升高温度，若v正增大，则v逆减小，平衡正向移动()2．勒夏特列原理适用于所有的动态平衡()3．其他条件不变，若增大某反应物的浓度，则平衡向减少该物质浓度的方向移动，最终该物质的浓度减小()4．光照时，氯水颜色变浅，可用勒夏特列原理解释()微自测

判断正误×√×√1．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．锌粒粉碎后与稀硫酸反应产生氢气速率更快C．合成氨工业使用高压以提高氨的产量D．向含有[Fe(SCN)]2＋的红色溶液中加铁粉，振荡，溶液红色变浅或褪去交流研讨√2.某同学设计实验探究压强对化学平衡的影响，将NO2装入带活塞的注射器中(如图所示)，当反应2NO2(g)

N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅√归纳总结勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释，常见的有：(1)使用催化剂不能使化学平衡发生移动。(2)反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动。(3)发生的化学反应本身不是可逆反应。(4)外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。

1．下列事实不能用平衡移动原理解释的是实践应用√A.开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫B.由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深C.实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出D.石灰岩受地下水长期溶蚀形成溶洞2．在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s)

2CO(g)ΔH＞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“逆向移动”“正向移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。C为固体，增加C的量，各物质的浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。(2)保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡________，c(CO2)______。增大反应容器的容积，即减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，c(CO2)减小。不移动不变正向移动减小(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入He，则平衡_______，c(CO2)_____。通入He，但容积和温度不变，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡________，c(CO)_______。容积不变，升高温度，平衡向吸热方向移动，c(CO)增大。不移动不变正向移动增大索引索引随堂演练1．在一定条件下，下列可逆反应达到化学平衡H2(g)＋I2(g)

2HI(g)ΔH＞0，要使混合气体的紫色加深，可以采取的方法是A．降温、减压 B．降温、加压C．升温、加压 D．升温、减压要使混合气体的紫色加深，应该使c(I2)增大，可以通过加压来减小容器的容积，实现物质浓度增大；也可以利用平衡逆向移动的方法实现，由于该反应是反应前后气体体积不变的吸热反应，通过降低温度，使化学平衡向放热的逆反应方向移动实现，故使混合气体的紫色加深，可以采取的方法是降温、加压，故选B。√2．向FeCl3溶液中加入KSCN溶液，混合溶液呈红色。在这个反应体系中存在下述平衡：Fe3＋＋3SCN－

Fe(SCN)3(红色)；向上述溶液中加入NaOH浓溶液，以下说法正确的是A．溶液颜色不变，产生红褐色沉淀，平衡不移动B．溶液颜色变浅，产生红褐色沉淀，平衡向右移动C．溶液颜色变深，平衡向右移动D．溶液颜色变浅，产生红褐色沉淀，平衡向左移动加入NaOH浓溶液，Fe3＋和OH－生成Fe(OH)3红褐色沉淀，使溶液中c(Fe3＋)减小，减小反应物浓度，化学平衡向左移动，导致溶液的红色变浅，故合理选项是D。√3．近日，北京大学马丁团队报道了Pt/NiAl2O4界面催化剂上甲醇重整制氢反应的性质。化学反应原理：CH3OH(g)

CO(g)＋2H2(g)ΔH>0，下列叙述正确的是A．恒温恒容条件下，发生上述反应，平衡后充入氩气，反应速率增大B．恒温恒压条件下，发生上述反应，平衡后充入CH3OH(g)，平衡不移动C．其他条件不变，加入Pt/NiAl2O4，能提高单位时间内H2的产率D．其他条件不变，升高温度，平衡常数和反应热(ΔH)都增大√A.恒温恒容条件下，充入“惰性气体”，化学反应各物质浓度不变，反应速率不变，选项A错误；B.在恒温恒压下，平衡后充入CH3OH，容器体积变大，一氧化碳、氢气浓度减小，平衡向右移动，选项B错误；C.单位时间内氢气的产率可以表示反应速率，加入催化剂，反应速率增大，提高单位时间内H2的产率，选项C正确；D.该反应是吸热反应，升高温度，平衡向右移动，平衡常数增大，但是焓变(反应热)只与反应物与生成物的总能量差有关，即反应热不变，选项D错误；答案选C。4．人体内存在很多的化学反应，这些化学反应情况复杂且相互影响，而且这些化学反应大都是可逆反应，处于平衡状态。例如：O2的运输。人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力。但Hb也可以与CO结合。有关反应如下：反应a：Hb(aq)＋O2(g)

HbO2(aq)

ΔH1<0反应b：Hb(aq)＋CO(g)

HbCO(aq)

ΔH2<0反应c：HbO2(aq)＋CO(g)

HbCO(aq)＋O2(g)

ΔH3(1)如果发生CO中毒，应采取怎样救治措施，请从平衡移动的原理角度分析采取的救治措施的原因。答案：应开窗通风或将中毒者转移至空气新鲜的地方。CO是反应物，O2是生成物，增大生成物O2的浓度，可以使平衡逆向移动。应开窗通风或将中毒者转移至空气新鲜的地方。CO是反应物，开窗通风能够降低CO的浓度，使平衡逆向移动，O2是生成物，增大生成物O2的浓度，可以使平衡逆向移动。(2)已知在人体体温37℃下，反应c的平衡常数为220。已知当血液中的比值大于0.02时，人的智力会很快受到损伤。为避免人的智力受到损伤，血液环境中的O2与CO的浓度的比值最小是多少？答案：11000根据化学平衡常数表达式：K＝

＝220，而

>0.02时人的智力会受到损伤，因此只有

≤0.02时人的智力才不会受到损伤，代入平衡常数表达式有

＝11000，即

最小值是11000时，人的智力不受损伤。索引索引课时精练题组一温度对化学平衡的影响1．(2022•四川宜宾高二期末)可逆反应A(g)＋B

C(g)＋D，达到平衡时，下列说法不正确的是A．若B是气体，增大A的浓度会使B的转化率增大B．若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，D不一定是有颜色的气体C．升高温度，C的质量分数减少，说明正反应为放热反应D．增大压强，平衡不移动，说明B、D一定是气体基础达标√增大A的浓度，则平衡向正反应方向移动，B的转化率将增大，A正确；增大A的浓度时，平衡体系颜色加深，可能是A本身就是有颜色的气体，故不能说明D是否有颜色，B正确；升高温度后，平衡向吸热方向移动，C的质量分数减少，说明平衡向逆反应方向移动，则说明正反应方向是放热反应，C正确；增大压强，平衡不移动，则说明反应两边的气体体积相等，但B和D可以同时是气体，也可以同时不是气体，D错误。2．反应2A(g)

2B(g)＋C(g)ΔH>0，达平衡时要使v正降低，c(A)增大，应采取的措施是A．加压 B．减压C．加催化剂 D．降温√3．在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g)

3B＋C(正反应为吸热反应)，平衡时，升高温度，气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断正确的是A．B和C可能都是固体B．B和C一定都是气体C．若C为固体，则B一定是气体D．B和C不可能都是气体√正反应吸热，升温，平衡右移。若B、C都为固体，则气体的相对分子质量不变，故A错误；若C为固体，B为气体，平衡右移，气体的总质量减小，总物质的量不变，气体的平均相对分子质量减小，故B错误、C正确；若B、C都是气体，平衡右移，气体的总质量不变，总物质的量增加，则平均相对分子质量减小，故D错误。题组二多因素对化学平衡影响的分析4．(2022•湖南株洲市第一中学高二期中)对于可逆反应2A(s)＋3B(g)

2C(g)＋2D(g)ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是①增加A的量，平衡向正反应方向移动②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变④增大B的浓度，v正>v逆⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动A．①② B．④

C．③ D．④⑤√①A是固体，增大A的量对平衡无影响，错误；②升高温度，v正、v逆均增大，但v逆增大的程度大，平衡向逆反应方向移动，错误；③压强增大，平衡逆向移动，但v正、v逆都增大，错误；④增大B的浓度，平衡向正反应方向移动，v正>v逆，正确；⑤加入催化剂，平衡不移动，错误。5．已知反应：COCl2(g)

CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温②恒容通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂

⑥恒压通入惰性气体，其中能提高COCl2转化率的是A．①②④ B．①④⑥

C．②③⑤ D．③⑤⑥√②恒容通入惰性气体，平衡不移动；③增加CO浓度，平衡左移，COCl2转化率降低；⑤加入催化剂，平衡不移动。6．已知2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)ΔH＝－197kJ•mol－1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2molSO2和1molO2；(乙)1molSO2和0.5molO2；(丙)2molSO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是A．容器内压强p：p甲＝p丙>2p乙B．SO3的质量m：m甲＝m丙>2m乙C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙>k乙D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙√三个容器的T、V相同，由三种情况下充入物质的物质的量，可知甲、丙两种情况下充入的物质相当，达到同一平衡状态，乙充入的物质比甲少一半，故压强：p甲＝p丙<2p乙；SO3的质量为：m甲＝m丙>2m乙；c(SO2)与c(O2)之比均相等；反应转化率未知，甲丙反应放出或吸收热量的数值Q不一定相等，所以选B。7．将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，一定条件下，发生如下反应并达到平衡：X(g)＋3Y(g)

2Z(g)ΔH<0。改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是√选项改变的条件新平衡与原平衡比较A升高温度X的转化率变小B增大压强(压缩体积)X的浓度变小C充入一定量YY的转化率增大D使用适当催化剂X的体积分数变小升高温度，平衡向吸热反应的方向移动，即逆向移动，X的转化率变小，A项正确；增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即正向移动，X的物质的量减小，但由于容器体积减小，各组分的浓度均比原平衡时的大，B项错误；增大一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，而其本身的转化率降低，C项错误；催化剂只能改变反应速率，不能影响平衡状态，故各物质的体积分数不变，D项错误。题组三化学平衡移动的相关图像8．(2022•广东红岭中学高二期中)对密闭容器中进行的反应：X(g)＋3Y(g)

2Z(g)绘制如下图像，下列说法错误的是A．依据图甲可判断正反应为放热反应B．在图乙中，虚线可表示使用了催化剂后X的转化率C．图丙可表示减小压强，平衡向逆反应方向移动D．依据图丁中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH<0√图甲中v正、v逆曲线的交点是平衡点，升高温度，v正增大的程度小于v逆，平衡逆向移动，则该反应的正反应是放热反应，A正确；使用催化剂，可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但平衡不移动，X的转化率不变，故图乙中虚线可表示使用催化剂后X的转化率，B正确；减小压强，v正、v逆均减小，且反应向气体分子总数增大的方向进行，即平衡逆向移动，与图丙不相符，C错误；X、Y、Z均为气体，混合气体的总质量不变，图丁中M随温度升高而逐渐减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应的ΔH<0，D正确。9．如图是可逆反应A＋2B

2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断下列说法正确的是A．正反应是放热反应 B．D可能是气体C．逆反应是放热反应 D．A、B、C、D均为气体√题组四勒夏特列原理的应用10．(2022•吉林江城中学高二期中)下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是①合成氨时，将氨液化分离，可提高原料利用率②浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气④将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体的颜色变浅⑤使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率A．①②③④ B．④⑤C．①③④⑤ D．③④√11.(2022•安徽亳州高二期末)已知：A(g)＋2B(g)

3C(g)ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A．容器内压强不变，能表明反应达到平衡B．t2时改变的条件：向容器中加入CC．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)D．平衡常数K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ)√能力提升容器内发生的反应为A(g)＋2B(g)

3C(g)，该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；根据图像变化曲线可知，t2～t3过程中，t2时v正′瞬间不变，平衡过程中不断增大，则说明反应向逆反应方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件为向容器中加入C，B正确；最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1∶3，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自物质的量增加的比例为1∶2，因此平衡时A的体积分数：φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)，C错误；平衡常数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变，D错误。12．氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。(1)在一定温度下，在固定容积的密闭容器中进行可逆反应：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是________(填字母)。A．3v正(H2)＝2v逆(NH3)B．单位时间生成mmolN2的同时生成3mmolH2C．容器内的总压强不再随时间而变化D．混合气体的密度不再随时间变化C3v逆(NH3)＝2v正(H2)时反应达到平衡，A项错误；生成mmolN2，必生成3mmolH2，但反应不一定达到平衡，B项错误；此反应为反应前后气体分子数不相等的反应，压强不变可以说明反应达到平衡状态，C项正确；混合气体总质量