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第2课时 温度对化学平衡的影响 勒夏特列原理
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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______;热水中试管内液体呈______,冰水中试管内液体呈______
结论(平衡移动的方向)
室温平衡______,温度升高平衡向______方向移动(即吸热方向),降低温度平衡向______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______,平衡移动方向是______方向。
(2)图②表示的温度变化是______,平衡移动方向是______方向。
(3)正反应是______热反应,逆反应是______热反应。
温度升高,平衡向____________方向移动;温度降低,平衡向____________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______ (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______,ΔH______0。
(2)判断反应的热效应
①升高温度:K值增大→正反应为______反应;K值减小→正反应为______反应。
②降低温度:K值增大→正反应为______反应;K值减小→正反应为______反应。
1.温度变化对化学平衡的影响的v-t图像
已知反应mA(g)+nB(g)pC(g),当反应达到平衡后,改变温度,平衡移动的方向和条件改变后的v-t图像如下表:
发生变化的条件
ΔH>0
ΔH<0
升高温度
降低温度
升高温度
降低温度
平衡移动方向
正向
逆向
逆向
正向
v-t图像
2.温度变化对平衡常数的影响
化学平衡常数只与温度有关,根据温度与平衡常数的关系,可以判断反应的热效应。
【即学即练1】在一定条件下,发生反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g),达到化学平衡后,降低温度,混合物的颜色变浅。下列关于该反应的说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.该反应为放热反应
C.降温后一氧化碳的浓度增大
D.降温后各物质的浓度不变
【即学即练2】铁在高温下可以与CO2或水蒸气反应,化学方程式及对应的平衡常数如下:
①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) K′
②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) K″
请回答下列问题:
(1)反应①的平衡常数K′表示式为__________。
(2)在不同温度下,K′和K″的值如下表所示。
T(K)
K′
K″
973
1.47
2.36
1 173
2.15
1.67
a.反应①的正反应是__________(填“吸热”或“放热”,下同)反应,反应②的正反应是__________反应。
b.现有可逆反应③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其中反应的焓变ΔH__________(填“>”或“<”)0。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施为__________(填字母)。
A.缩小容器体积 B.降低温度
C.升高温度 D.增大容器体积
知识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