2.24化学平衡常数影响因素(二) 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2025-09-21
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摘要:
该高中化学课件聚焦温度、催化剂对化学平衡的影响及勒夏特列原理,通过热力学第零定律情景引入,衔接前期化学平衡状态及浓度压强影响的知识,搭建从现象到本质的学习支架。
其特色在于结合NO₂与N₂O₄的颜色变化实验及速率-时间图像分析,培养科学思维与科学探究能力。课堂小结用表格对比不同条件下平衡移动方向,强化化学观念,帮助学生理解平衡移动本质,也为教师提供清晰的教学逻辑和实用素材。
内容正文:
第四课化学平衡常数影响因素(二)
第二章化学反应速率与化学反应平衡
选择性必修1
第二节 化学平衡
热力学第零定律又称热平衡定律,是热力学的四条基本定律之一,是一个关于互相接触的物体在热平衡时的描述,以及为温度提供理论基础。定律内容:“若两个热力学系统均与第三个系统处于热平衡状态,此两个系统也必互相处于热平衡。该定律用来作为进行体系测量的基本依据,其重要性在于它说明了温度的定义和温度的测量方法。
情景引入:热力学第零定律
卢瑟福之婿
拉尔夫·福勒
[思考1]温度如何影响化学平衡呢?
一、温度对化学平衡的影响
实验 浸泡在热水中 浸泡在冰水中
现象
移动方向
结论
实验原理:
向逆反应方向移动
向正反应方向移动
∆H =-56.9 kJ/mol
2NO2(g) ⇌ N2O4(g)
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
一、温度对化学平衡的影响
(红棕色)
(无色)
颜色加深
颜色变浅
在其它条件不变的情况下,升高温度,不管是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大,但吸热反应增大的倍数大于放热反应增大的倍数,故平衡向吸热反应的方向移动。
[思考2]当温度变化时,此时正、逆反应速率如何变化?
当温度变化时,正、逆反应速率的图像如何变化?
v正=v逆
v正
v逆
t1
t(s)
v(mol·L-1·s-1)
0
t2
v”正=v”逆
v’逆
v’正
升高温度
结论:升温,v正、v逆均增加,吸热方向的反应速率增加的程度更大。 化学平衡向吸热方向移动。
对于反应mA(g)+nB(g) ⇌pC(g)+qD(g) ΔH<0
t2
v”正=v”逆
v’逆
v’正
降低温度
v正=v逆
v正
v逆
t1
t(s)
v(mol·L-1·s-1)
0
结论:降温,v正、v逆均减小,吸热方向的反应速率减小的程度更大。 化学平衡向放热方向移动。
对于反应mA(g)+nB(g) ⇌pC(g)+qD(g) ΔH<0
●
●
v'正
v'逆
v'正=v'逆
●
●
v'逆
v'正
升高温度
降低温度
v'正=v'逆
v
t
0
●
●
v正
v逆
t1
v
t
0
●
●
v正
v逆
t1
对于反应mA(g)+nB(g) ⇌pC(g)+qD(g) ΔH>0
结论:升温,v正、v逆均增加,吸热方向的反应速率增加的程度更大。 化学平衡向吸热方向移动。
结论:降温,v正、v逆均减小,吸热方向的反应速率减小的程度更大。 化学平衡向放热方向移动。
[例1]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
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。
加入催化剂会使化学平衡发生移动吗?
v正=v逆
v正
v逆
t1
t(s)
v(mol·L-1·s-1)
0
t2
v”正=v”逆
使用正催化剂
v正=v逆
v正
v逆
t1
t(s)
v(mol·L-1·s-1)
0
t2
v”正=v”逆
使用负催化剂
二、催化剂对化学平衡的影响
催化剂的使用同等程度地改变正、逆反应速率。不影响化学平衡的移动。
适用范围
适用条件
平衡移动的结果
三、勒夏特列原理(平衡移动原理)
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
适用于任何动态平衡体系
能影响化学平衡的外界条件的变化
“减弱”外界条件的影响,而不能消除外界条件的影响。
用速率分析化学平衡移动的一般思路
课堂小结
改变的外界条件(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
压强
(有气体参加的反应) 反应前后气
体体积改变 增大压强(减小容器的容积) 向气体分子总数减小的方向移动
减小压强(增大容器的容积) 向气体分子总数增大的方向移动
反应前后气体体积不变 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
催化剂 同等程度地改变v正、v逆,平衡不移动
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)升高温度,反应速率加快,化学平衡正向移动( )
(3)升高温度,反应速率加快,但反应物的转化率可能降低( )
(4)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( )
(5)升高温度,化学平衡常数增大( )
√
×
√
×
×
课堂小结
2、反应:A(g)+3B(g)⇌2C(g)[ΔH<0]达平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是( )
A.正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动
C
3、下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的有几项( )
①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
②将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
④红棕色NO2气体加压后颜色先变深后变浅
⑤加入催化剂有利于合成氨的反应
⑥由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
⑦500 ℃时比室温更有利于合成氨的反应
A.三项 B.四项 C.五项 D.六项
A
4、如图是关于反应A2(g)+3B2(g)⇌2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是( )
A.升高温度,同时加压
B.降低温度,同时减压
C.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度
D.增大反应物浓度,同时使用催化剂
C
5、对于可逆反应mA(g)+nB(g) ⇌qC(g) ΔH=a kJ·mol-1,其反应速率随温度或压强的变化如下图所示。下列关系式正确的是( )
A.m+n>q,a>0
B.m+n<q,a<0
C.m+n>q,a<0
D.m+n<q,a>0
C
扬帆起航
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