2.2.4影响化学平衡的因素：温度和催化剂 课件- 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第二节 化学平衡 第4课时 影响化学平衡的因素 ——温度和催化剂 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 浓度 压强 增大C反应物或减小C生成物 平衡逆向移动 平衡正向移动 减小C反应物 或增大C生成物 压缩体积，增大压强 增大体积，减小压强 向气体体积(分子数)增大的方向移动 向气体体积(分子数)减小的方向移动 复习导入 在可逆反应达到平衡时，其他条件不变的情况下： 温度又如何影响化学平衡？ 温度对化学平衡的影响 【实验原理】 【实验方案设计思路】 2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1 红棕色 无色 变量控制 浓度等因素不变，只改变温度 升高温度 放在热水浴中 降低温度 放在冷水浴中 温度对化学平衡的影响 温度对化学平衡的影响 2NO2(g) ⇌ N2O4(g) ∆H = -56.9 kJ/mol 红棕色 无色 实验 浸泡在热水中 浸泡在冷水中 现象     结论 移动方向 红棕色加深 红棕色变浅 加深：升高温度，CNO2增大 变浅：降低温度，CNO2减小 向逆反应方向移动 向正反应方向移动 温度对化学平衡的影响规律： 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。 小结 思考1：在温度的影响中，是Q在变还是K在变？ 温度 K 平衡移动 K ≠ Q 影响 思考2：温度与K有什么关系？ 正反应为放热反应（∆H＜0）：T↑，K↓，Q>K 正反应为吸热反应（∆H＞0）：T↑，K↑，Q<K 平衡逆向移动 （吸热方向） 平衡正向移动 （吸热方向） 温度对化学平衡的影响 思考：如何从Q与K的关系解释实验现象？ 温度 K 平衡移动 K ≠ Q 影响 K↑ ，Q＜ K T↑ T↓ K↓ ，Q＞K 2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1 放热反应，T↑，K↓；吸热反应，T↑，K↑ 平衡逆向移动 （吸热方向） 平衡正向移动 （放热方向） mA(g)＋nB(g) 　　pC(g)+qD(g) ∆H＜0 类型1：放热反应 ①升高温度 ②降低温度 v`正 v`逆 v`正 v`逆 v正 、v逆都↑ ，但v`正＜v`逆 v正 、v逆都↓ ，但v`正＞v`逆 平衡正移 向放热方向移动 平衡逆移 向吸热方向移动 断点，不连续 (2) 从化学反应速率的角度解释 温度改变，吸热反应受影响更大 若 t1 时刻升高温度，正、逆反应速率瞬间怎么变化？后续又如何变化？混合物受热时，速率均增大，但△Ѵ(吸热)>△Ѵ(放热)，故平衡向吸热方向移动 ①升高温度 v`正 v`逆 v正 、v逆都↑ ，但v`正＞v`逆 平衡正移 ②降低温度 向吸热方向移动 v`正 v`逆 v正 、v逆都↓ ，但v`正＜v`逆 平衡逆移 向放热方向移动 mA(g)＋nB(g) 　　pC(g)+qD(g) ∆H>0 类型2：吸热反应 温度改变，吸热反应受影响更大 正反应放热 升高温度 降低温度 正反应吸热 升高温度 降低温度 归纳总结：温度对化学平衡的影响规律 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。 催化剂降低了反应的活化能， 正反应和逆反应的活化能都降低。 正逆反应的活化分子百分数增加倍数相同， 正逆反应速率增加的倍数也相等。 思考：加入催化剂会使化学平衡发生移动吗？ 催化剂对化学平衡的影响 不改变ΔH，平衡不移动，不改变K 活化分子能量E′ 活化分子能量E 催化剂能同等程度的改变v正和v逆，化学平衡不移动， 但能改变达到平衡所需的时间。 规律： 请用v-t图 来表示催化剂对化学平衡的影响 v ´正= v ´逆 v ´正= v ´逆 v t v正 v逆 加入正催化剂 v t v正 v逆 加入负催化剂 催化剂同步、等倍数改变v正和 v逆 生成物的百分含量 t t1 t2 a b 先拐先平 a使用催化剂 结论：催化剂 使化学平衡发生移动； 改变反应混合物含量；但可以 达到平衡的时间。 不能 不 缩短 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。催化剂不能改变达到平衡状态的反应混合物的含量，只改变到达平衡的时间 归纳总结 影响化学平衡因素 改变条件 移动方向 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 增大压强 减小压强 温度 升高温度 降低温度 正向 逆向 逆向 正向 气体体积减小的方向 气体体积增大的方向 吸热方向 放热方向 上述平衡移动的结果有没有共同的规律？ 勒夏特列原理 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，也称化学平衡移动原理。 （1）适用范围 适用于任何动态平衡体系 （2）适用条件 一个能影响化学平衡的外界条件 2、平衡移动的结果 “减弱”外界条件的影响，而不能”消除“这种改变 与外界条件变化对着干，但又干不完 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。 举个例子 勒夏特列原理 原平衡（100℃） 升温到200℃ 减弱改变 吸热反应 方向移动 新平衡（温度介于100-200℃之间） 减弱改变但不能抵消 降温 “减弱”而不是“消除”外界条件的影响 勒夏特列原理 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 但最终颜色比原平衡时颜色深 缩小体积，增大压强，NO2浓度增大，气体颜色瞬间变深 平衡正向移动，NO2浓度下降，气体颜色不断变浅 外界条件影响 平衡移动影响 最终结果 一般情况，外界条件的改变大于平衡移动的影响 结果依旧是浓度增大 再举个例子 思考并完成下列表格 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 条件的改变 平衡移动的方向 新平衡建立时 具 体 增大O2的浓度 减小SO3的浓度 增大压强 升高温度 抽象 改变一个条件 向右即O2浓度减小的方向 O2浓度较原平衡大 向右即SO3浓度增大的方向 SO3浓度较原平衡小 向右即压强减小方向 总压强比原平衡大 向左即温度降低的方向 平衡温度比旧平衡高 减弱这种改变 不能抵消这种改变 习题 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） 使用催化剂 气体体积不变的反应，改变压强 平衡不移动 用速率分析化学平衡移动的一般思路 归纳总结 改变程度不同 （v正≠v逆） 浓度变化 压强变化 温度变化 平衡移动 v正 > v逆 正向移动 v正 < v逆 逆向移动 影响化学 平衡的因素 浓度 压强 温度 C反↑ 或 C生↓ C反↓ 或 C生↑ 正向 逆向 催化剂 不影响平衡移动 吸热方向 放热方向 向气体分子数减小方向 向气体分子数增大方向 归纳总结 升吸降放 ——只影响反应速率，平衡不移动 P↑ P↓ T↑ T↓ 1、在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应: NO(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g)　ΔH= -373.2 kJ·mol-1，达到平衡后， 为增大该反应的速率并提高NO的转化率，采取的措施最好是(　　) A、加催化剂同时升高温度 B、加催化剂同时增大压强 C、升高温度同时充入N2 D、升高温度同时增大压强 习题 B 习题 C A、平衡时，其他条件不变，升高温度，平衡向正反应方向移动 B、平衡时，其他条件不变，增大NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率 减小 C、单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为 1∶2 时，反应达到平衡 D、其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大 2、低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g)　 ΔH<0。 在恒容密闭容器中，下列有关说法正确的是(　　) $