内容正文:
第2课时 温度变化对化学平衡的影响 勒夏特列原理
学习目标
1.理解温度、催化剂对化学平衡的影响。
2.学会用图示的方法分析化学平衡移动的问题。
3.能运用化学平衡移动原理解释相关的化学问题。
知识点一 温度变化对化学平衡移动的影响
1.实验探究温度变化对化学平衡移动的影响
按表中实验步骤要求完成实验,观察实验现象,填写下表:
实验原理
[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O ΔH>0
(粉红色) (蓝色)
实验步骤
实验现象
溶液变为__蓝__色
溶液不变色
溶液变为__粉红__色
结论 (平衡
移动的方向)
升高温度,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移动的影响规律
(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:
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。
3.催化剂对化学平衡的影响规律
当其他条件不变时,催化剂能够__同等程度__地改变正、逆反应速率,因此它对化学平衡移动无影响,即不能改变平衡混合物的组成,但可缩短达到化学平衡所需的时间。
[思考探究]
1.温度升高,正、逆反应速率都加快吗?化学平衡一定向正反应方向移动吗?
提示 温度升高,v正、v逆都增大,但吸热反应方向的速率增大得快,即v吸>v放,化学平衡应当向吸热反应方向移动。
2.催化剂能加快反应速率,能提高反应物的转化率吗?
提示 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的速率。平衡不移,故不能提高反应物的转化率。
[归纳提升]
一、温度对化学平衡的影响
1.在其他条件不变的情况下温度对化学平衡的影响
升高温度,平衡向吸热反应的方向移动;
降低温度,平衡向放热反应的方向移动。
2.平衡移动图像(vt图)
(1)若aA+bBcC+dD ΔH<0
(2)若aA+bBcC+dD ΔH>0
3.注意事项
(1)若某反应的正反应为放热反应,则逆反应必为吸热反应,且吸收的热量与放出的热量相等,但反应热符号相反。
(2)对同一化学反应,若正反应为吸热反应,升高温度,使v(正)、v(逆)都增大,但v(正)增大的倍数更大,即v′(正)>v′(逆),平衡向吸热反应方向移动。反之,降低温度,使v(正)、v(逆)都减小,但v(正)减小的倍数更大,即v′(正)<v′(逆),平衡向放热反应方向移动。
二、催化剂对化学平衡的影响
1.虽然催化剂不能使化学平衡发生移动,但催化剂可缩短可逆反应达到平衡的时间,因此,很多可逆反应仍选择使用催化剂。
2.催化剂对平衡的影响
图像(vt图)
1.已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,把烧瓶置于冰水中,下列说法正确的是( )
A.气体颜色变深 B.正反应速率增大
C.气体的总质量不变 D.烧瓶的压强增大
解析 A错误,温度降低,平衡正向移动,NO2的浓度减小,颜色变浅;B错误,温度降低,正、逆反应速率均减小;C正确,平衡虽然正向移动,但气体的总质量不变;D错误,平衡正向移动,气体的总物质的量减小,烧瓶的压强减小。
答案 C
2.反应X(g)+Y(s)2Z(g) ΔH<0,达到平衡状态时,只改变一个条件,下列说法不正确的是( )
A.加入催化剂,Z的产率不变 B.减小容器容积,平衡不移动
C.增大c(X),X的转化率减小 D.降低温度,X的转化率增大
解析 A正确,催化剂不影响平衡的移动;B错误,Y是固体,气体反应物化学计量数小于生成物的,因此减小容器容积,平衡逆向移动;C正确,增大X的浓度,化学平衡正向移动,Y的转化率增大,X的转化率减小;D正确,该反应的正反应为放热反应,降低温度,化学平衡正向移动,X的转化率增大。
答案 B
知识点二 化学平衡移动原理
[思考探究]
平衡移动过程中的量变分析
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,当改变下列条件后,请填写下列内容:
(1)若增大N2的浓度,平衡移动的方向是__________;达新平衡时,氮气的浓度与改变时相比较,其变化是____________。但新平衡时的浓度____________原平衡时的浓度。
(2)若升高温度,平衡移动的方向是________________;达新平衡时的温度与改变时相比较,其变化是____________。但新平衡时的温度____________原平衡时的温度。
(3)若增大压强,平衡移动的方向是________________;达新