2.2.4 温度和催化剂对化学平衡的影响-【核心素养新教学】2025-2026学年高二化学同步优质教学课件（人教版选择性必修1）

第一章 化学反应的热效应 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节化学平衡 4课时 温度和催化剂对化学平衡的影响 本节重点 平衡移动原理的理解和应用 交流讨论 若其他条件不变，改变温度，化学平衡如何移动？ 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 ∆H ＝-56.9 kJ/mol 【想一想】 1. NO2平衡球颜色的深浅能代表什么？ 2. 改变温度，NO2平衡球颜色发生变化，说明什么？ 3. 对于放热反应，改变温度，化学平衡常数K如何变化？ 1．温度对化学平衡的影响 主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响 实验探究 如何设计实验探究温度对平衡的影响？ 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 ∆H ＝-56.9 kJ/mol 1．温度对化学平衡的影响 主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响 1．温度对化学平衡的影响 现象结论 【实验原理】 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 ∆H ＝-56.9 kJ/mol 【现象与结论】 实验 浸泡在热水中 浸泡在冷水中 现象 平衡移动 结论 颜色加深 平衡逆移 颜色变浅 平衡正移 其他条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动； 降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响 1．温度对化学平衡的影响 图象分析 用v—t图像分析温度对化学平衡的影响 已知mA(g)＋nB(g) pC(g)　ΔH＜0，当反应达到平衡后，若t1时刻升温或降温，试补充出v正、v逆随时间变化的曲线。 ①t1时刻，若升温，v′正、v′逆均增大，但v′逆增大幅度大， 则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动； ②t1时刻，若降温，v′正、v′逆均减小，但v′逆减小幅度大， 则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。 主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响 1．温度对化学平衡的影响 温度对化学平衡的影响规律 当其他条件不变时， 升高温度，会使化学平衡向吸热反应的方向移动； 降低温度，会使化学平衡向放热反应的方向移动。 归纳总结 平衡移动削弱条件改变 特别提醒　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。 主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响 2．催化剂对化学平衡的影响 活化分子能量E 活化分子能量E′ 催化剂降低反应活化能， 同等程度地改变v正和v逆， 化学平衡不移动 但改变反应达到平衡所需的时间。 不改变ΔH， 平衡不移动， 不改变K 主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响 2．催化剂对化学平衡的影响 使用催化剂，正、逆反应速率同时增大，且增大的倍数相同。 v(正)= v(逆) 【图像分析】 即加入催化剂，化学平衡不移动 含量 t t1 t2 当其他条件不变时：加入催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成， 但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。 主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响 2．催化剂对化学平衡的影响 归纳总结 (1)催化剂对化学平衡的影响规律 其他条件不变，催化剂不能改变达到平衡时混合物的组成，但能改变反应达到化学平衡所需的时间。 (2)用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响 t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大， 则v′正＝v′逆，平衡不移动。 温馨提示：　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，也可使用负催化剂，减慢反应速率。 主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响 课堂检测 1.判断正误 (1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态(　　) (2)催化剂能加快反应速率，提高单位时间内的产量，也能提高反应物的转化率(　) (3)升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动(　　) (4)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低(　　) (5)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大(　) (6)升高温度，化学平衡常数增大(　　) (7)平衡移动，平衡常数不一定改变，但平衡常数改变，平衡一定发生移动(　　) √ × × √ × × √ 课堂检测 2.反应：A(g)＋3B(g) ⇌ 2C(g)　ΔH＜0达到平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是（ ） A.正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向右移动 B.正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向左移动 C.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向右移动 D.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向左移动 C 课堂检测 3.在容积不变的密闭容器中存在如下反应： 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是 B A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响 C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化剂效率比乙高 D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高 增大压强 同等程度地加快正、逆反应速率，应是加入了催化剂 平衡发生了移动，改变的条件不是加入催化剂 改变的是温度，且乙的温度高 课堂检测 4.一定温度下，可逆反应：aX(g)＋bY(g) cZ(g)在一密闭容器内达到平衡后，t0时刻改变某一外界条件，化学反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。 (1)若a＋b___c，则t0时刻改变的外界条件可能是___________或者____________。 (2)若a＋b___c，则t0时刻改变的外界条件只能是_____________。 ＝ 增大压强 使用催化剂 ≠ 加入催化剂 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 总结 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体体 积改变的反应 增大压强 向气体分子总数 减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数 增大的方向移动 反应前后气体体 积不变的反应 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 在一密闭容器中发生N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，在某一时刻达到平衡，测得c(N2) ＝1 mol·L－1，容器内压强为p，温度为T。 改变条件 旧平衡 新平衡 结果 增大浓度2倍 C0 C平 升高温度2倍 T0 T平 增大压强2倍 P0 P平 2C0 ＞ C平 ＞ C0 2T0 ＞ T平 ＞ T0 2P0 ＞ C平 ＞ P0 主题2:化学平衡移动原理 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)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 主题2:化学平衡移动原理 1、定义： 如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动，该结论就是勒夏特列原理。 2、平衡移动的结果： “减弱”外界条件的影响，而不能“消除”外界条件的影响。 举个例子 原平衡（100℃） 升温到200℃ 减弱（降温） 吸热反应方向移动 新平衡（温度介于100-200℃之间） 减弱但不抵消 主题2:化学平衡移动原理 2．适用范围及应用 交流讨论 (1)原理的适用范围：已达平衡的可逆反应。 适用条件：一个能影响平衡移动的外界条件。 (2)催化剂的使用能以同等程度改变正反应速率和逆反应速率， t2 v逆 t t1 v v正 v正= v逆 v正’= v逆’ 加入催化剂不改变Q与K，即始终Q=K，因此平衡不发生移动。 故催化剂不能使化学平衡发生移动，只是能改变反应达平衡所需时间。 生成物% t 主题2:化学平衡移动原理 交流讨论 催化剂只能改变反应速率，对化学平衡的移动无影响 反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动 BE 交流讨论 2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ①工业合成氨，反应条件选择高温　 ②实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气　 ③使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率　 ④硫酸工业中，增大O2的浓度有利于提高SO2的转化率 A.②③ B.②④ C.①③ D.①④ 该反应为放热反应，升温，平衡左移，不利于氨气的生成，不能用勒夏特列原理解释 Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO，饱和食盐水中大量Cl－使平衡逆向移动，氯气溶解量减小 催化剂不影响平衡移动，只能加快化学反应速率，不能用勒夏特列原理解释 增大反应物浓度，平衡正向移动，能增大SO2的转化率，可用勒夏特列原理解释 C 归纳总结 化学平衡移动分析的思维模型 改变条件 若反应速率不变（如容积不变时充入不参加反应的气体） 改变条件 改变程度相同 （v正=v逆） 改变程度不同 （v正≠v逆） 使用催化剂 气体体积不变的反应，改变压强 浓度变化 压强变化 温度变化 平衡移动 平衡不移动 课堂检测 1.对可逆反应2A(s)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是 ①增加A的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小 ③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 ④增大B的浓度，v正>v逆 ⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动 A.①② B.④ C.③ D.④⑤ A是固体，增大A的量对平衡无影响 升温，v正、v逆均增大 压强增大平衡逆向移动，且v正、v逆都增大 平衡不移动 B 课堂检测 2、在密闭容器中有可逆反应：nA（g）+mB（g） pC（g） 处于平衡状态（已知n+m>p，正反应为吸热反应），则下列说法正确的是（ ） ①升温，c(B)/c(C)的比值变小 ②降温时体系内混合气体平均分子量变小 ③加入B，A的转化率减小 ④加入催化剂，气体总的物质的量不变 ⑤加压使容器体积减小，A或B的浓度一定增大 ⑥若A的反应速率为vA，则B的反应速率vB=(n/m)vA A、①②④⑤ B、①②③⑤ C、①②③⑥ D、③④⑤⑥ A 课堂小结 浓度 增大C反应物 或 减小C生成物 平衡正方向移动 减小C反应物 或 增大C生成物 平衡逆方向移动 压强 增大压强 平衡向气体分子数减小方向移动 减小压强 平衡向气体分子数增大方向移动 影响化学平衡的因素 温度 升高温度 平衡向吸热方向移动 降低温度 平衡向放热方向移动 催化剂 不影响平衡移动 勒夏特列原理 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 24 Thank you for watching 1.下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是______(填字母)。 A.溴水中存在如下平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅 B.对2H2O22H2O＋O2的反应，使用MnO2可加快制备O2的反应速率 C.反应：CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g) 　ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向 移动 D.合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，为使氨的产率提高，理论上应采 取低温高压的措施 E.H2(g)＋I2(g)2HI(g)，缩小体积加压颜色加深 $$