内容正文:
第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响
勒夏特列原理
第二章
化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学
高 中 化 学 选 择 性 必 修 一( 2019 人 教 版 )
延迟符
知识与技能
1.理解温度、催化剂对化学平衡的影响。
2.掌握用图像表示化学平衡移动的方法,并会判断化学平衡移动的方向。
过程与方法
情感态度与价值观
通过本节“问题讨论”、“交流思考”、“实验探究”等栏目设计,激发学生学习兴趣体验科学探究的艰辛和喜悦,使学习变为知识的获取,文化的欣赏。
1.使学生经历探究“浓度对化学平衡影响”的过程,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
2.重视化学实验,充分发挥实验的作用,理解理论的指导作用。
1
2
3
学习目标
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2
温 度
对化学平衡的影响
03
PART
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3.1
温度对化学平衡的影响
【变量控制】
其他因素不变,只改变温度
升高温度或降低温度
【实验原理】
2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol
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3.1
温度对化学平衡的影响
【实验2-3】把NO2和N2O4的混合气体通入两只联通的烧瓶,然后用弹簧夹夹住乳胶管;把一只烧瓶浸泡在热水中,另一只浸泡在冰水中。观察混合气体颜色的变化。
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3.1
温度对化学平衡的影响
实验 浸泡在热水中 浸泡在冷水中
现象
移动方向
结论
颜色
变浅
颜色
加深
2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol
向逆反应方向移动
向正反应方向移动
其他条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动
其他条件不变时,降低温度,化学平衡向放热反应方向移动
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小结
温度对化学平衡的影响
1.吸热方向的反应速率受温度的影响较大。
2.K只受温度影响,温度的改变肯定会导致K的改变:平衡正移,K值增大;平衡逆移,K值减小。
3.K值变化,一定是温度的影响,平衡一定发生了移动;平衡发生移动,K不一定变化。
微提醒
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7
3.2
v—t 图像解释
v
t
0
t1
t2
v(正)
v(逆)
t3
平衡1
平衡2
①t1时,v(正)=v(逆),反应达到平衡。
②t2时,升高温度,v(正)、v(逆)均瞬间增大。若ΔH > 0,v(正)(吸热方向)增加的更多。随后v(正)减小,v(逆)增大。
③t3时,v(正)=v(逆),反应再次达到平衡。
建立新平衡的过程中v(正) > v(逆),
平衡向正反应方向移动
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3.2
v—t 图像解释
v
t
0
t1
t2
v(逆)
v(正)
t3
平衡1
平衡2
①t1时,v(正)=v(逆),反应达到平衡。
②t2时,降低温度,v(正)、v(逆)均瞬间减小。若ΔH > 0,v(正)(吸热方向)减小的更多。随后v(逆)减小,v(正)增大。
③t3时,v(正)=v(逆),反应再次达到平衡。
建立新平衡的过程中v(正) < v(逆),
平衡向逆反应方向移动
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3.2
v—t 图像解释
v
t
0
t1
t2
v(逆)
v(正)
t3
平衡1
平衡2
①t1时,v(正)=v(逆),反应达到平衡。
②t2时,升高温度,v(正)、v(逆)均瞬间增大。若ΔH < 0,v(逆)(吸热方向)增加的更多。随后v(逆)减小,v(正)增大。
③t3时,v(正)=v(逆),反应再次达到平衡。
建立新平衡的过程中v(逆) > v(正),
平衡向逆反应方向移动
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3.2
v—t 图像解释
v
t
0
t1
t2
v(正)
v(逆)
t3
平衡1
平衡2
①t1时,v(正)=v(逆),反应达到平衡。
②t2时,降低温度,v(正)、v(逆)均瞬间减小。若ΔH < 0,v(逆)(吸热方向)减小的更多。随后v(正)减小,v(逆)增大。
③t3时,v(正)=v(逆),反应再次达到平衡。
建立新平衡的过程中v(正) < v(逆),
平衡向逆反应方向移动
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小结
温度对化学平衡的影响
升高温度
降低温度
化学平衡向放热的方向移动
化学平衡向吸热的方向移动
降低温度
升高温度
趋势
趋势
总的来说:
化学平衡的移动能削弱温度改变给可逆反应所带来的影响,但并不能完全抵消。
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1.在高温下,反应2HBr(g) ⇋ H2(g)+Br2(g) (正反应为吸热反应)
要使混合气体颜色加深,可采取的方法是:( )
课堂检测
A、保持容积不变,加入HBr(g)
B、降低温度
C、升高温度
D、保持容积不变,加入H2(g)
A C
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课堂检测
2.在一定温度下的密闭容器中发生反应:
H2(g) + I2 (g) ⇋ 2HI (g) (正反应放热 )
当反应达到平衡时将容器的温度升高,则V(正)_______V(逆)_____,
混合气体的颜色_______,H2的转化率_________
混合气体的平均相对分子质量___________。
增大
增大
加深
减小
不变
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催化剂
对化学平衡的影响
04
PART
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4.1
催化剂对化学平衡的影响
催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率,因此对化学平衡的移动没有影响,但可以改变反应达到平衡所需的时间。
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4.1
催化剂对化学平衡的影响
ν′正= ν′逆
ν′正= ν′逆
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4.1
催化剂对化学平衡的影响
思考:催化剂对化学平衡有没有影响?工业生产往往使用催化剂,其目的是什么?
催化剂能够同等程度改变正、逆反应的速率,所以使用催化剂不能使平衡发生移动,但是可以改变达到平衡所需要的时间。工业生产往往使用催化剂,其目的是加快化学反应的速率,提高单位时间内的产量。
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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
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课堂检测
⇋
x+y<z
固体或纯液体
增大
吸热
减小
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小结
外界因素对化学平衡的影响
改变影响平衡的一个条件 化学平衡移动方向 化学平衡移动结果
浓度 增大反应物浓度 向正反应方向移动 反应物浓度减小
减小反应物浓度 向逆反应方向移动 反应物浓度增大
增大生成物浓度 向逆反应方向移动 生成物浓度减小
减小生成物浓度 向正反应方向移动 生成物浓度增大
压强 增大体系压强 向气体体积减小的反应方向移动 体系压强减小
减小体系压强 向气体体积增大的反应方向移动 体系压强增大
温度 升高温度 向吸热反应方向移动 体系温度降低
降低温度 向放热反应方向移动 体系温度升高
催化剂 催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的,所以平衡不移动。
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勒夏特列原理
05
PART
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5.1
勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向能够减弱这种改变的方问移动。
这就是勒夏特列原理,也称化学平衡移动原理。
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5.1
勒夏特列原理
微提醒
1.原理仅适用于已经达到平衡的反应体系,不可逆过程或者未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外,勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)都适用。
2.原理只适用于判断“改变一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变多个影响平衡移动的几个条件,则不能简单的依据该原理来判断平衡移动的方向,只有在改变条件时对平衡移动的影响方向一致时,才能根据该原理进行判断。
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5.1
勒夏特列原理
微提醒
3.原理中的“减弱”不等于“消除”,更不是“扭转”,即平衡移动不能将外界影响完全消除,而只能减弱。例如,平衡体系的压强为P,若其他条件不变,将体系的压强增大到2P,平衡将向气体体积减小的方向移动,达到新平衡的体系,压强介于P~2P之间。一般平衡的移动是微弱的。
4.应用原理时应弄清是否真的改变了影响化学平衡的条件。例如,改变平衡体系中固体或纯液体的量,对于有气体存在的化学平衡体系,在定容、定温条件下充入惰性气体等未改变影响化学平衡的条件。还要弄清可逆反应是否存在能否减弱某项条件改变的反应方向。
例如:对于aA(g)+bB(g)⇋cC(g)+dD(g),当a+b=c+d时,即使改变压强,化学平衡也不移动。
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课堂检测
D
4.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.溴水中有化学平衡Br2+H2O ⇋ HBr+HBrO,当加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
B.工业合成氨反应为放热反应,为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施
C.恒容密闭容器中,发生反应CO(g)+NO2(g) ⇋ CO2(g)+NO(g) ΔH<0,平衡后,升高温度体系颜色变深
D.对于2HI(g) ⇋ H2(g)+I2(g),达到平衡后,缩小容器容积可使体系颜色变深
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第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响
勒夏特列原理
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
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Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
3.在一定条件下xA+yBzC达到平衡时:
(1)若A、B、C都是气体,在减压后平衡正向移动,则x、y、z的关系是________。
(2)已知B、C是气体,现增加A的物质的量,平衡不移动,说明A是________________(填物质状态)。
(3)若容器容积不变,加入气体B,气体A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若容器容积不变,升高温度,A的百分含量减小,则正反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。升高温度再次达到平衡,B、C的浓度之比c(B)∶c(C)将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
$$