内容正文:
第二节 化学平衡
第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响 勒夏特列原理
第二章 化学反应速率与化学平衡
[学习目标]
1.通过实验探究温度对化学平衡移动的影响,概括平衡移动的规律(重、难点)。
2.了解催化剂对化学平衡的影响。
3.认识勒夏特列原理及应用(重点)。
若其他条件不变,改变温度,化学平衡如何移动?
2NO2(红棕色) N2O4(无色) ΔH <0
交流讨论
预测:改变温度,若颜色加深则化学平衡向逆反应方向移动;若颜色变浅则化学平衡向正反应方向移动。
如何设计实验探究温度对平衡的影响?
一、温度、催化剂对化学平衡的影响
1. 温度对化学平衡的影响
一、温度、催化剂对化学平衡的影响
热水中
混合气体颜色加深
c(NO2)增大
平衡向逆反应方向移动
(1)2NO2(g)(红棕色) N2O4(g)(无色) ΔH=-56.9 kJ·mol-1
1. 温度对化学平衡的影响
升高温度,平衡向吸热反应的方向移动
一、温度、催化剂对化学平衡的影响
冰水中
混合气体颜色变浅
c(NO2)减小
平衡向正反应方向移动
1. 温度对化学平衡的影响
降低温度,平衡向放热反应的方向移动
(1)2NO2(g)(红棕色) N2O4(g)(无色) ΔH=-56.9 kJ·mol-1
改变条件 平衡移动 移动结果
升高温度
降低温度
2NO2(红棕色) N2O4(无色) ΔH <0
降低体系温度
升高体系温度
向吸热反应的方向移动
向放热反应的方向移动
平衡移动削弱条件改变
交流讨论
任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热),所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。
提醒
✪
已知mA(g)+nB(g) pC(g) ΔH<0,当反应达到平衡后,若t1时刻升温或降温,试补充出v正、v逆随时间变化的曲线。
(3)用v—t图像分析温度对化学平衡的影响
思考交流
①t1时刻,若升温,v′正、v′逆均增大,但v′逆增大幅度大,
则v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动;
②t1时刻,若降温,v′正、v′逆均减小,但v′逆减小幅度大,
则v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动。
一、温度、催化剂对化学平衡的影响
(1)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。
一、温度、催化剂对化学平衡的影响
(2)催化剂能同等程度的改变正、逆反应速率。
2.催化剂对化学平衡的影响
其v-t图为:
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。
提醒
✪
1.勒夏特列原理
二、勒夏特列原理
已达到平衡的反应体系
×
不可逆过程或未平衡状态
内容: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),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
2.适用范围
(2)
其他条件不变,若增大压强,平衡向正反应方向移动,颜色比原来变浅,对吗?
(1) 勒夏特列原理适用于任何情况下的可逆反应吗?
2NO2(红棕色) N2O4(无色) ΔH <0
交流讨论
★ 适用于已达到平衡的反应体系,不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不适用;
★ “减弱”不等于“消除”,更不是“扭转”,即平衡移动不能将外界影响完全消除,而只能减弱。
如平衡2NO2(红棕色) ⇌ N2O4(无色),增大压强,气体颜色先加深,后变浅。但比原平衡时颜色深。
二、勒夏特列原理
2.适用范围及应用
2.工业合成氨中,选择哪些反应条件可以增大氢气的转化率呢?
影响因素 改变条件 平衡移动 氢气的转化率
温度
催化剂
浓度
压强
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
深度思考
降低
使用
增大氮气浓度
减小氨气浓度
增大
正向移动
不移动
正向
正向
正向
增大
增大
增大
增大
不变
1.在硫酸工业中制取三氧化硫时,通常向反应体系中通入过量空气,目的是什么?
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH <0
提高O2在原料气中的比例,相当于增大c(O2),使平衡正向移动,提高SO2的平衡转化率,从而降低生产成本。
随堂练习
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