第2章 第2节 第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响 勒夏特列原理-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1【金版新学案】配套教师用书（人教版）

第4课时　温度、催化剂对化学平衡的影响　勒夏特列原理 素养 发展 目标 1.变化观念与平衡思想：从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，温度、催化剂改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。 2．证据推理与模型认知：通过实验论证说明温度、催化剂的改变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(勒夏特列原理)。 知识点一、温度、催化剂对化学平衡的影响 1．温度对化学平衡移动的影响 当其他条件不变时：温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动。 2．催化剂对化学平衡移动的影响 (1)催化剂能够同等程度地改变正反应速率和逆反应速率，对化学平衡的移动没有影响。 (2)催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成，但使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。 如图所示，将NO2和N2O4混合气体通入三只烧瓶中，存在平衡：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ/mol。将两只烧瓶连通分别放入盛有热水和冰水的烧杯中，观察现象。 上述不同现象的原因是什么？据此得出什么结论？ 提示：放入热水中烧瓶内气体颜色变深，放入冷水中烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度，平衡向生成NO2方向移动，降低温度，平衡向生成N2O4方向移动。 结论：其他条件不变，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。 平衡移动图像(v­t图) 1．温度对化学平衡影响的图像(v­t图) (1)若aA＋bB((cC＋dD　ΔH<0 　　 (2)若aA＋bB((cC＋dD　ΔH＞0 (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。 2．催化剂对化学平衡影响的图像(v­t图) t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大，则v′正＝v′逆，平衡不移动。 改变温度可以使化学平衡发生移动，化学平衡常数也会发生改变，通过分析以下两个反应，总结出温度对化学平衡常数的影响规律。 (1)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，化学平衡常数K1＝ ，升温化学平衡逆向移动，K1 (填“增大”或“减小”，下同)，ΔH 0(填“>”或“<”，下同)。 (2)CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，化学平衡常数K2＝ ，升温化学平衡正向移动，K2 ，ΔH 0。 答案：　　增大　> 知识点二、勒夏特列原理 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。 　1.勒夏特列原理仅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。 2．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。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。　　 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＋H2O((HBr＋HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅 B．对2H2O2((2H2O＋O2↑的反应，使用MnO2可加快制O2的反应速率 C．反应：CO＋NO2((CO2＋NO　ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动 D．合成氨反应：N2＋3H2((2NH3　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 BE　[催化剂只能改变反应速率，对化学平衡的移动无影响。] 2．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)＝1 mol·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2 mol·L－1 ，并保持容积不变，再次达到平衡时c(N2)的范围是 。 (2)缩小体积至平衡时的一半，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 。 答案：　(1)1 mol·L－1 <c(N2)<2 mol·L－1 (2