内容正文:
第4课时
温度、催化剂对化学平衡的影响
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)。
核心素养发展目标
课时对点练
内容索引
一、温度、催化剂对化学平衡的影响
二、勒夏特列原理
一、温度、催化剂对化学平衡的影响
实验原理
实验步骤
实验现象 热水中混合气体颜色 ;冰水中混合气体颜色_____
1.温度对化学平衡的影响
(1)实验探究温度对化学平衡的影响
按表中实验步骤要求完成实验,观察实验现象,填写下表:
加深
变浅
实验结论 混合气体受热颜色 ,说明NO2浓度 ,即平衡向
方向移动;混合气体被冷却时颜色 ,说明NO2浓度 ,即平衡向 方向移动
加深
增大
逆反应
变浅
减小
正反应
(2)温度对化学平衡的影响规律
①任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热),所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。
②当其他条件不变时:
温度升高,平衡向 的方向移动;
温度降低,平衡向 的方向移动。
吸热反应
放热反应
(3)用v—t图像分析温度对化学平衡的影响
已知反应:mA(g)+nB(g) pC(g) ΔH<0,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。
t1时刻,升高温度,v′正、v′逆均增大,但吸热反应方向的v′逆增大幅度大,则v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动。
t1时刻,降低温度,v′正、v′逆均减小,但吸热反应方向的v′逆减小幅度大。则v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动。
2.催化剂对化学平衡的影响
(1)催化剂对化学平衡的影响规律
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。
(2)用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响
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。
提醒 ①一般说的催化剂都是指的正催化剂,即可以加快反应速率。特殊情况下,也使用负催化剂,减慢反应速率。
②用速率分析化学平衡移动的一般思路
(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( )
√
×
×
√
正误判断
×
×
√
1.一定温度下,可逆反应:aX(g)+bY(g) cZ(g)在一密闭容器内达到平衡后,t0时刻改变某一外界条件,化学反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。
深度思考
(1)若a+b c,则t0时刻改变的外界条件可能是 或者 。
(2)若a+b c,则t0时刻改变的外界条件只能是 。
=
增大压强
使用催化剂
≠
加入催化剂
2.煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ 400 500 830 1 000
平衡常数K 10 9 1 0.6
请回答下列问题:
(1)上述反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
放热
解析 由表格可知,升温,化学平衡常数减小,故正反应为放热反应。
(2)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:
5c(CO2)·c(H2)=3c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为________。
1 000 ℃
解析 根据平衡常数的表达式知K=0.6,平衡常数只与温度有关,温度一定,平衡常数为定值,所以此时对应的温度为1 000 ℃。
温度/℃ 400 500 830 1 000
平衡常数K 10 9 1 0.6
(3)830 ℃时,在恒容反应器中发生上述反应,按下表中的物质的量投入反应混合物,其中反应向正反应方向进行的有______(填字母)。
解析 8