2.2.4温度催化剂对化学平衡的影响 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响 化学平衡 改变反应条件 化学平衡移动方向 移动规律 增大反应物浓度 向正反应方向 减小反应物浓度 向逆反应方向 增大压强 向气体体积缩小方向 减小压强 向气体体积增大方向 升高温度 降低温度 课前回顾 向减少反应物浓度的方向 向增大反应物浓度的方向 向减小压强的方向 向增大压强的方向 改变温度K会发生变化 高中化学 任务四 探究温度对化学平衡的影响 高中化学 实验 浸泡在热水中 浸泡在冰水中 现象 颜色加深 颜色变浅 移动方向 结论 探究温度对化学平衡的影响 ∆H ＝-56.9 kJ/mol 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 高中化学 (1)浸泡在热水中的圆底烧瓶中气体颜色加深的原因是什么？ 　提示：温度升高，平衡向生成NO2的方向移动，(即吸热反应方向)，c(NO2)增大，颜色变深。 (2)浸泡在冰水中的圆底烧瓶中气体颜色变浅的原因是什么？ 　提示：温度降低，平衡向消耗NO2的方向移动，(即放热反应方向)，c(NO2)减小，颜色变浅。 高中化学 实验 浸泡在热水中 浸泡在冰水中 现象 颜色加深 颜色变浅 移动方向 结论 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。 探究温度对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 向逆反应方向移动 向正反应方向移动 实验现象和结论 ∆H ＝-56.9 kJ/mol 请画出v-t图像解释以上现象？ 高中化学 升高温度 V’逆 v t V正 V逆 V’正 V’正=V’逆 结论：升高温度，化学平衡向吸热的方向移动。 2NO2(g) N2O4(g) △H=-56.9kJ/mol 温度对平衡影响的v-t图分析1 高中化学 降低温度 V’正 v t V正 V逆 V’逆 V’正=V’逆 结论：降低温度，化学平衡向放热的方向移动。 2NO2(g) N2O4(g) △H=-56.9kJ/mol 温度对平衡影响的v-t图分析2 高中化学 思考问题 如果正反应为吸热反应，改变温度如何画出v-t图？ 高中化学 (1)改变温度，任意可逆反应的化学平衡一定会发生移动。 注意：温度对化学平衡的影响规律 (2）从温度对K影响的角度解释： 该反应ΔH＜0，升高温度，K ，平衡 移动； 降低温度，K ，平衡移动 ，与实验结论一致。 减小 逆向 增大 正向 高中化学 (1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态 (2)升高温度，反应速率加快，化学平衡向正反应方向移动 (3)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低 (4)升高温度，化学平衡常数一定增大 (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)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 × × √ √ × √ 例题——正误判断 正误判断 1.一定条件下，在密闭容器中，发生反应CO2(g)+H2(g)　　CO(g)+ H2O(g)　ΔH>0，达平衡后： (1)容积不变，升高温度，平衡 移动，c(CO2) ，氢气的转化率 ，CO的体积分数 ，混合气体的平均相对分子质量 。 正向 减小 增大 增大 不变 例题 正误判断 (2)在下图中补全，t1时，升高温度后的v-t图像。 答案　 例题 正误判断 (3)在下图中画出，t1时，降低温度，t2时重新达到平衡的v-t图像。 答案　 例题 正误判断 改变反应条件 化学平衡移动方向 移动规律 增大反应物浓度 向正反应方向 减小反应物浓度 向逆反应方向 增大压强 向气体体积缩小方向 减小压强 向气体体积增大方向 升高温度 降低温度 向反应物浓度减少的方向 向反应物浓度增大的方向 向压强减小的方向 向压强增大的方向 整理与归纳 向温度降低的方向 向温度升高的方向 向吸热反应方向 向放热反应方向 高中化学 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向移动。 这就是勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理。 勒夏特列 勒夏特列原理 （1850—1936） 总结 高中化学 注意： ①是“减弱”这种改变，不是“消除”这种改变 ②只有单个条件改变，才能应用（多个条件改变就要具体问题具体分析） ③勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态不能用此来分析 高中化学 化学平衡Ⅰ 平衡浓度为c0 瞬间增大浓度 瞬间浓度为10c0 平衡移动 化学平衡Ⅱ 平衡浓度为5c0 化学平衡Ⅰ 平衡压强为p0 瞬间增大压强 瞬间压强为10p0 平衡移动 化学平衡Ⅱ 平衡压强为4p0 化学平衡Ⅰ 平衡温度为T0 瞬间增大温度 瞬间温度为10T0 平衡移动 化学平衡Ⅱ 平衡温度为6T0 “减弱”不等于“消除”，更不是“扭转” 浓 度 压 强 温 度 高中化学 1.下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是________。 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.反应：2H2O2 2H2O＋O2，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 例题 催化剂只能改变反应速率，对化学平衡的移动无影响。 BE 思考交流 高中化学 2.一密闭容器中发生反应：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。 (1)再向容器中通入N2，使其浓度变为2 mol·L－1，并保持容积不变，再次达到平衡时c(N2)的范围是_____________________________。 (2)将容器体积缩小至平衡时的一半，并保持温度不变，再次达到平衡时压强p′的范围是_______________。 (3)迅速升温至T1，并保持容积不变，且不与外界进行热交换，再次达到平衡时，温度T′的范围是______________。 1 mol·L－1＜c(N2) ＜2 mol·L－1 p＜p′＜2p T＜T′＜T1 思考交流 例题 高中化学 课本P41 研究实践 汽车尾气如何处理？ 汽车等交通工具为出行、物流带来了舒适和方便。然而，燃油车排放的尾气中含有大量的有害物质，会对人体健康和环境产生危害。 三元催化是指将尾气中的CO、NOx等有害气体转化为无害的CO2、N2和水。 那么催化剂会提高反应物的转化率吗？ 对化学平衡有影响吗？ 高中化学 加入催化剂会使化学平衡发生移动吗？ 催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率 想一想 高中化学 22 任务五 探究催化剂对化学平衡的影响 请用v-t图来表示催化剂对化学平衡的影响 加入正催化剂 v t V正 V逆 V’正=V’逆 加入负催化剂 v t V正 V逆 V’正=V’逆 高中化学 (2)当其他条件不变时，催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。 (1)催化剂能同等程度的改变正、逆反应速率。 注意： 其v-t图为： (7)催化剂能加快反应速率，提高物质单位时间内的产量，也能提高反应物的转化率 × 判断正误 高中化学 已知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)+B(g)　　3C(g)+D(s)　ΔH >0，C的浓度与时间t的关系如图所示。若使a曲线变为b曲线，可能采取的措施是　　　　　　。  使用催化剂 例题 正误判断 化学平衡状态 化学平衡移动 勒夏特列原理 温度 压强 Q 与K比较 （定量分析） （定性分析） 化学平衡的建立 定量研究：化学平衡常数 浓度 小结 高中化学 $$