内容正文:
第2课时 温度变化对化学平衡的影响 化学平衡移动原理
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课程标准
课标解读
1.理解温度对化学平衡的影响,认识其一般规律。
2.理解温度、浓度、压强变化对化学平衡移动的影响。
3.理解勒夏特列原理并结合实际情况进行应用。
1.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。(变化观念与平衡思想)
2.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)。(变证据推理与模型认知)
知识精讲
知识点01 温度变化对化学平衡的影响
1.实验探究温度变化对化学平衡的影响
实验步骤
①取一支试管向其中加入少量CoCl2晶体,加入浓盐酸使其全部溶解;
②加水至溶液呈紫色;
③将上述溶液分别装于三支试管中,分别置于热水、冰水和室温下
实验现象
室温下试管内液体呈紫色;热水中试管内液体呈蓝色,冰水中试管内液体呈粉红色
结论(平衡移动的方向)
室温平衡不移动,温度升高平衡向正反应方向移动(即吸热方向),降低温度平衡向逆反应方向移动(即放热方向)
2.温度变化对化学平衡影响的规律
mA(g)+nB(g)pC(g),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:
(1)图①表示的温度变化是升高,平衡移动方向是逆反应方向。
(2)图②表示的温度变化是降低,平衡移动方向是正反应方向。
(3)正反应是放热反应,逆反应是吸热反应。
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。
3.改变温度对平衡常数的影响
(1)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。
①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
化学平衡常数K1=,升温化学平衡向逆向移动,K1减小(填“增大”或“减小”,下同),ΔH<0(填“>”或“<”,下同)。
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
化学平衡常数K2=,升温化学平衡向正向移动,K2增大,ΔH>0。
(2)判断反应的热效应
①升高温度:K值增大→正反应为吸热反应;K值减小→正反应为放热反应。
②降低温度:K值增大→正反应为放热反应;K值减小→正反应为吸热反应。
【即学即练1】已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)的ΔH<0,下列说法正确的是( )
A.升高温度,A2的转化率增大
B.升高温度有利于反应速率增大,从而缩短达到平衡的时间
C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
答案:B
解析:升高温度,化学平衡逆向移动,A2的转化率减小;增大压强,平衡正向移动。
【即学即练2】已知:可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡后,改变下列条件一定能使该平衡向正反应方向移动的是( )
A.升温增压 B.降温增压 C.升温减压 D.降温减压
答案:B
解析:该反应为放热反应,因此降低温度可使平衡向正反应方向移动;该反应为气体分子数减小的反应,因此增大压强可使平衡向正反应方向移动。
知识点02 化学平衡移动原理(勒夏特列原理)
1.探究外界条件变化化学平衡的影响
向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡。
(1)若增大N2的浓度,平衡移动的方向是向右移动;达新平衡时,氮气的浓度与改变时相比较,其变化是减小。
(2)若升高温度,平衡移动的方向是向左移动;达新平衡时的温度与改变时相比较,其变化是降低。
(3)若增大压强,平衡移动的方向是向右移动;达新平衡时的压强与改变时相比较,其变化是减小。
2.化学平衡移动原理(勒夏特列原理)
(1)改变影响化学平衡的一个因素(如浓度、温度、压强),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
(2)明确“减弱”不等于“消除”,更不是“扭转”。
(3)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系,对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用。
【即学即练3】放热反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达平衡后,若分别采取下列措施:
①增大压强 ②减小NO2的浓度 ③增大O2浓度 ④升高温度 ⑤加入催化剂,能使平衡向正反应方向移动的是( )
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①②⑤
答案:A
解析:①增大压强,平衡向气体体积减小的方向即正向移动;②减小NO2的浓度,平衡向生成NO2方向即正向移动;③增大O2的浓度,平衡向消耗O2方向即正向移动;④升温,平衡向吸热方