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

第二章 化学反应速率与化学平衡 化学平衡 第二节 第4课时 影响化学平衡的因素 ——温度、催化剂 v’正≠ v ’逆 v ’正> v ’逆 平衡向正反应方向移动 v ’正<v ’逆 平衡向逆反应方向移动 v ’正= v ’逆 平衡不移动 旧平衡 v(正)=v(逆） 条件改变 影响速率 平衡移动的原因？ 热水 冷水 2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1 红棕色 【实验原理】 【实验操作】 【实验现象】 热水中混合气体颜色变深； 冰水中混合气体颜色变浅 一、温度对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1 红棕色 【实验原理】 【实验现象】 热水中混合气体颜色变深； 冰水中混合气体颜色变浅 一、温度对化学平衡的影响 【实验结论】 在其它条件不变的情况下： 温度升高，平衡向着吸热反应的方向移动； 温度降低，平衡向着放热反应的方向移动。 ν-t 图像 v t V´吸 V´放 V´吸=V´放 v t V´放 V´吸 V´放=V´吸 升高温度 平衡向吸热方向移动 降低温度 平衡放热方向移动 t1 升高温度，对吸热反应有利 降低温度，对放热反应有利 注意：温度对平衡的影响，图像具有不连续性。 v(逆) v(正) v'正＝v'逆 升高温度 v(逆) v(正) v'正＝v'逆 降低温度 2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1 v(正) v(逆) v(逆) v(正) 升高温度 v(正) v(逆) 降低温度 v(逆) v(正) ① 2NO2(g) ⇌N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1 ② 2NH3(g) ⇌N2(g) +3H2(g) ΔH＝+ 92.4 kJ·mol－1 ①降温 ②降温 ②升温 ①升温 ②减压 ①减压 ①加压 ②加压 1.在高温下，反应 要使混合气体颜色加深，可采取的方法是（ ） A、减小压强 B、缩小体积 C、升高温度 D、增大H2浓度 B C 2HBr(g) H2(g) + Br2(g) 平衡虽然不移动，但C(Br2)增大了 √ △H>0 随堂演练 正反应为放热反应：升高温度使K减小，Q>K， 正反应为吸热反应：升高温度使K增大，Q<K， Q不变 T变化 移动方向 K变化 平衡向逆反应方向（吸热方向）移动。 平衡向正反应方向 （吸热方向）移动。 如何用Q与K的关系来解释温度对化学平衡的影响？ 小结： 放热反应（ΔH＜0）：T ↑ ，K ↓ ； T ↓ ，K ↑ 。 吸热反应（ΔH＞0）：T ↑ ，K ↑ ； T ↓ ，K ↓ 。 同吸异放 (K与T正相关) 实验活动1 P56 在CuCl2溶液中存在以下平衡： 取两支试管,分别加入2 mL 0.5 mol/L CuCl2溶液, [Cu(H2O)4]2+ + 4Cl- [CuCl4]2- + 4H2O(l)　ΔH>0 (黄色) (蓝色) ①加热试管: ②将上述试管置于冷水中: 溶液变为黄绿色 溶液由黄绿色变为蓝绿色 问题：在对CuCl2溶液加热时,为何未观察到[CuCl4]2-的黄色? 在这个平衡体系中,[Cu(H2O)4]2+为蓝色,[CuCl4]2-为黄色,因此氯化铜溶液呈绿色。 升高温度,平衡向正反应方向移动,可观察到溶液呈黄绿色。 速率-时间关系图 催化剂降低反应的活化能，可以大大提高反应速率 v(正)= v(逆) 即加入催化剂，化学平衡不移动 催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率 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。 其他可能？ H2(g) +I2(g)⇌2HI(g) 二、催化剂对化学平衡的影响 改变影响平衡的一个条件 平衡移动方向 平衡移动的结果 浓度 增大反应物浓度 减小反应物浓度 增大生成物浓度 减小生成物浓度 压强(气体体积变化的反应) 温度 升高温度 降低温度 催化剂 & 影响化学平衡的条件小结 正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动 体积减小方向 体积增大方向 放热反应方向 吸热反应方向 反应物浓度减小 反应物浓度增大 生成物浓度减小 生成物浓度增大 体系压强减小 体系压强增大 体系温度降低 体系温度升高 催化剂对化学平衡无影响 你能否用一句话来概括这些外界条件的改变是怎样影响化学平衡的呢？ “对着干” 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，也称化学平衡移动原理。 适用范围：只适用于已达平衡的体系。 移动方向：与条件改变方向相反。 移动结果：只能是减弱外界条件的影响， 但不能消除。 适用条件：一个能影响化学平衡的外界条件的改变。 （与外界条件变化对着干） 如：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) 三、勒夏特列原理 P39-40 (2)缩小体积至平衡时的一半，并保持容积不变，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_____________。 【例】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。 (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__________________________。 1 mol·L－1<c(N2)<2 mol·L－1 p<p′<2p T<T′<T1 14 例.以下现象或事实能用勒夏特列原理解释的有（ ） 1.对 H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)平衡体系加压，混合气体颜色变深 2.向 FeCl3+3KSCN ⇌Fe(SCN)3+3KCl 平衡体系中加入饱和氯化钾溶液，溶液颜色变浅 3.工业合成氨 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0反应中采用较高的温度 4.工业合成氨 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0反应中采用较大的压强 5.工业合成氨 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0反应中采用铁触媒作催化剂 6.实验室用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体 7.SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气 8.打开易拉罐有大量气泡冒出 9.氯水宜保存在低温、避光条件下 46789 15 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 改变 课堂小结 16 正误判断 (1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态(　　) (3)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)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(　　) (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(　　) √ √ × √ × 已知： =-92.4kJ.mol-1,反应过程中，反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施 t1 t2 t3 t4 增大c(N2)或c(H2) 加入催化剂 降低温度 增大压强 速率增大：升温、加压、增大浓度、加催化剂 速率减小：降温、减压、减小浓度 正逆速率相对大小：确定平衡移动方向。 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( ) 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，且甲的催化效率比乙高 D.图 Ⅲ 表示的是温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高 B Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.79  $