第二章 第三节 第3课时 温度、催化剂对化学平衡的影响（讲解课件）-2019-2020学年高中化学选修4【优化探究】同步导学案（人教版）

第3课时　温度、催化剂对化学平衡的影响 课程目标 素养目标 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。 3．根据外界条件对化学平衡的影响，归纳勒夏特列原理。 [来源:学#科#网] 授课提示：对应学生用书第28页 一、温度对化学平衡的影响 1．实验探究 实验原理 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 红棕色　　　无色 实验装置 实验现象 热水中红棕色加深；冰水中红棕色变浅 实验结论 体系受热颜色加深，说明c(NO2)增大，即平衡向吸热反应方向移动；体系冷却颜色变浅，说明c(NO2)减小，即平衡向放热反应方向移动 2.温度对化学平衡移动的影响规律 二、催化剂与化学平衡的关系[来源:学科网ZXXK] 催化剂对化学平衡无影响，原因是催化剂同等程度地改变正、逆反应的速率，但是，使用催化剂能缩短达到平衡所需要的时间。 三、勒夏特列原理 1．定义：如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 简单记忆：改变―→减弱这种改变。 2．勒夏特列原理的适用条件 (1)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。 (2)勒夏特列原理不仅适用于化学平衡，也适用于其他平衡体系，如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等。 ■多维思考·自主预习 1．常温下反应2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1达到平衡，把密闭烧瓶置于沸水中，下列性质不会改变的是(　　) A．颜色 B．平均相对分子质量[来源:学科网] C．反应气体的总质量 D．反应体系的压强 解析：温度升高，平衡2NO2(g)N2O4(g)逆向移动，c(NO2)和气体总物质的量均增大，故A、B、D均会改变；由密闭容器中气体的质量是守恒的，故C项符合题意。 答案：C 2．在一定条件下，处于平衡状态的某可逆反应，在t1时刻使用催化剂，请在下图中画出使用催化剂后时间—速率关系。 答案： 3．SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业生产硝酸的过程中发生重要反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，加入催化剂后，化学反应速率如何变化，能否提高二氧化硫的转化率？ 答案：加入催化剂，化学反应速率加快，但是化学平衡不发生移动，故不能提高二氧化硫的转化率。 授课提示：对应学生用书第29页 要点一　温度对化学平衡的影响 [典例剖析] [典例1]　在一密闭容器中发生反应：N2＋3H22NH3　ΔH<0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示： 回答下列问题： (1)处于平衡状态的时间段是________(填字母，下同)。 A．t0～t1 B．t1～t2　 　C．t2～t3　 　D．t3～t4　　 E．t4～t5 F．t5～t6 (2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是：t1时刻______；t3时刻________；t4时刻________。 A．增大压强　 B．减小压强 C．升高温度 D．降低温度 E．加催化剂 F．充入氮气 (3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是________。 A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6 (4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。 解析：(1)根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v(正)、v(逆)相等，反应处于平衡状态。(2) t1时刻，v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时刻改变的条件是升温。t3时刻，v(正)、v(逆)同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加入催化剂。t4时刻v(正)、v(逆)同时减小，且平衡向逆反应方向移动，所以t4时刻改变的条件是减小压强。(3)根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0～t1时间段内的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最大。(4)t6时刻分离出NH3，v(逆)立即减小，而v(正)逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。 答案：(1)ACDF　(2)C　E　B　(3)A (4)如图所示： [变式训练1]　在一密闭容器中发生反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH<0，达平衡后，在t1时刻只改变一个条件时，反应