内容正文:
第2课时 温度变化对化学平衡的影响 化学平衡
移动原理及应用
1.通过实验探究,了解温度对化学平衡状态的影响,能结合平衡常数的影响因素,利用平衡常数和浓度商的关系判断平衡移动的方向。
2.通过合成氨条件的选择,理解勒夏特列原理,并能结合实际情况进行综合选择工业生产条件。
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化学
学习任务1 温度、催化剂对化学平衡的影响
1.温度变化对化学平衡的影响
(1)实验探究。
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实验
现象 溶液变为 色 溶液不变色 溶液变为
色
结论 升高温度,平衡向 方向移动;降低温度,平衡向 方向移动
蓝
粉红
正反应
逆反应
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(2)温度对化学平衡影响的解释。
反应类型 温度变化 K值变化 Qc与K关系 平衡移动方向
放热反应 升温 . Qc>K 移动
降温 . Qc<K 移动
吸热反应 升温 . Qc<K 移动
降温 . Qc>K 移动
(3)结论:其他条件不变时,温度升高,化学平衡向吸热方向移动;温度降低,化学平衡向放热方向移动。
减小
逆向
增大
正向
增大
正向
减小
逆向
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升高温度的瞬间,反应体系的浓度商如何变化?
提示:不变。
2.催化剂对化学平衡的影响
催化剂能同等程度地增大正、逆反应的速率,对化学平衡移动无影响,但能缩短达到化学平衡所需要的时间。
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放热反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡后,若分别采取下列措施:能使平衡向正反应方向移动的是 . (填序号)。
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
提示: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,平衡向吸热方向即逆向移动;⑤使用催化剂,平衡不移动。
①②③
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已知工业合成氨反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0
探究1 温度对化学平衡移动的影响原因分析
问题1:浓度、压强、温度分别改变时,K及Qc是否发生
改变?
提示:浓度、压强改变时,反应的Qc改变,K不变;温度改变的瞬间,Qc不变但K改变。
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问题2:试分析升高温度时,上述平衡逆向移动的原因?设升温前后反应的平衡常数分别为K1和K2。
提示:工业合成氨为放热反应,升高温度,平衡常数减小,即K1>K2,而K1相当于改变温度后,新平衡建立前的浓度商(Qc),所以此时Qc=K1>K2,所以平衡逆向移动。
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探究2 温度、催化剂对平衡影响的v-t图象特点
问题1:浓度、压强、温度、催化剂分别改变时,可逆反应的v正与v逆是如何变化的?
提示:浓度改变瞬间,物质浓度改变的一端速率瞬间改变,另一端速率瞬间不变;压强改变的瞬间,因为各气态物质浓度均改变,所以v正与v逆均瞬间改变;温度改变的瞬间v正与v逆均瞬间改变;使用催化剂,能同等程度改变v正与v逆。
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问题2:结合氨的合成反应特点,想一想下图在第一次平衡后,分别改变了什么外界条件?
提示:A图,改变条件,v正与v逆均瞬间不同程度的增大,且平衡逆向移动,所以只能是升高温度;B图,改变条件,v正与v逆同等程度的增大,所以为使用催化剂。
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1.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。
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2.温度对平衡影响的v-t图象
反应 mA(g)+nB(g) pC(g)
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
图象
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题点1 温度对化学平衡的影响
1.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
√
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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,故选B。
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2.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+
H2(g) CO(