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

该高中化学课件聚焦温度、催化剂对化学平衡的影响，以工业合成氨反应为导入，衔接浓度、压强影响的前序知识，通过实验探究（如NO₂-N₂O₄混合气体、CuCl₂溶液温度变化实验）和问题链（Q1-Q6）搭建学习支架，帮助学生系统构建平衡移动知识体系。 其亮点在于融合科学探究与实践（设计温度影响实验、绘制v-t图像）、科学思维（从浓度商Q和平衡常数K定量分析温度影响，用阿伦尼乌斯公式解释速率变化差异），结合合成氨温度选择的工程问题体现科学态度与责任。采用探究式教学，学生通过实验操作和问题分析提升探究能力与实际应用能力，教师可借助结构化资料和例题高效开展教学。

影响化学平衡的因素 化学（人教版）选择性必修1 第二章 第二节 第四课时 ---温度、催化剂对化学平衡的影响 工业生产合成氨 N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H<0 高温高压 催化剂 电负性差值小于1.7 2NO2(g) N2O4(g) △H<0 （红棕色） （无色） 任务一：探寻温度对化学平衡的影响 实验探究：根据所给反应,设计实验，验证温度对化学平衡的影响 实验用品：装有NO2—N2O4混合气体的装置，凉水，热水；烧杯，试管，CuCl2溶液 [Cu(H2O)4]2++ 4Cl- [CuCl4]2- + 4H2O △H＞0 （蓝色） （黄色） ①1905年，第一座电弧固氮 工厂在挪威建成，但耗电 巨大，难以推广。 ②1908年，哈伯在600℃、 200个大气压、锇作催化剂的条件下合成了氨气。 ③1913年第一座合成氨工厂 投产使用，哈伯、博施二人 分获1918年、1931年诺贝尔奖。 氨和铵盐 Q1: 透过现象看本质，试分析升高温度化学平衡向哪个方向移动。 氨和铵盐 Q2: 升高温度，正、逆反应速率如何变化？ 请画出上述反应升高温度和降低温度时的v-t图。 2NO2(g) N2O4(g) △H<0 Q3: 试从浓度商Q和平衡常数K的定量角度分析，对于ΔH＜0的反应，升高温度，Q和K如何变化？ ) Q4: 如果你是工程师，你认为合成氨的反应，应该选择较低的温度还是较高的温度？ N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H<0 资料卡片： 目前，合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。铁触媒在500℃左右时的活性最大，这也是合成氨一般选择400~500 ℃进行的重要原因。 ) 氨和铵盐 任务二：探寻催化剂对化学平衡的影响 Q5-1. 催化剂能大幅加快合成氨的速率，请根据以下信息， 画出合成氨反应达到平衡后，加入催化剂的v-t图像。 Q5-2. 催化剂能不能提高反应物的转化率？ 催化剂能够同等程度地改变正反应速率和逆反应速率，因此，它对化学平衡的移动没有影响。也就是说，催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成， 但是，使用催化剂能改变反应达到平衡所需要的时间。 例题1：沥青混凝土可作为反应2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)的催化剂。下图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。下列正确的是（） A．CO转化反应的平衡常数K(b)＜K(c) B．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大C．b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最大 D．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性 √ √ ) Q6: 总结概括当某一条件发生改变时化学平衡的移动方向。 影响化学平衡的因素 浓度 压强 温度 增大C反应物 减小C反应物 平衡正方向移动 平衡逆方向移动 催化剂 不影响平衡移动 升高温度 降低温度 平衡向吸热方向移动 平衡向放热方向移动 增大压强 减小压强 向气体分子数减小方向移动 向气体分子数增大方向移动 C反应物减小 C反应物增大 压强减小 压强增大 温度降低 温度升高 ) 如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 平衡移动原理（勒夏特列原理） ——法国化学家 勒夏特列 下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A.打开碳酸饮料时，有气泡冒出 B.可逆反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达平衡后，缩小容器容积，气体颜色加深 C.氯水宜在避光条件下保存 D.用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质 例题2. √ ) 氨和铵盐 思考： 升高温度，正、逆反应速率都增大，请结合所给信息分析为什么v正和V逆增大的程度不同？ 阿伦尼乌斯公式： 速率常数与温度之间的经验公式 温度T对 k 有显著影响； Ea对 k 有显著影响； Ea越大，温度T对 k 影响越明显。 E1：正反应的活化能 E2：逆反应的活化能 例题3.一定温度下，向某容积可变的密闭容器中加入足量碳酸钙，发生反应：CaCO3(s) CaO(s)＋CO2(g)，并达到平衡。下列说法正确的是 A.保持容器容积不变，充入He，平衡向逆反应方向移动 B.将容器容积增大为原来的2倍，当体系再次达到平衡时，气体密度不变 C.增加CaCO3(s)的物质的量，平衡向正反应方向移动，CO2的浓度增大 D.将容器容积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度 为原来的2倍 √ ) 氨和铵盐 谢谢大家！ aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b>c） 【图像分析】 0 v V正 V逆 V正= V逆 V正= V逆 V’正 V’逆 增大压强 0 v V正 V逆 V正= V逆 V正= V逆 V’逆 V’正 减小压强 正向移动 逆向移动 2NO2(g) N2O4(g) ) $