第2章 第2节 第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响-【新课程学案】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册教师用书word(人教版)
第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响
新知探究(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
(1)实验探究温度对化学平衡的影响
按表中实验步骤要求完成实验,观察实验现象,填写下表:
实验 原理 | 2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1 |
实验 步骤 | |
实验 现象 | 热水中混合气体颜色加深; 冰水中混合气体颜色变浅 |
实验 结论 | 混合气体受热时颜色加深,说明NO2浓度增大,即平衡向逆反应方向移动;混合气体被冷却时颜色变浅,说明NO2浓度减小,即平衡向正反应方向移动 |
(2)温度对化学平衡的影响规律
当其他条件不变时,升高温度,会使化学平衡向吸热反应的方向移动;降低温度,会使化学平衡向放热反应的方向移动。
(3)用v⁃t图像分析温度对化学平衡的影响
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aA(g)+bB(g)⇌ cC(g)+dD(g) ΔH<0 | aA(g)+bB(g)⇌ cC(g)+dD(g) ΔH>0 |
[微思考] 在已建立平衡的体系中,改变温度,化学平衡是否移动?
提示:任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热),所以任何可逆反应的化学平衡状态,都受温度的影响而发生移动。
2.催化剂对化学平衡的影响
(1)催化剂对化学平衡的影响规律
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的时间。
(2)用v⁃t图像分析催化剂对化学平衡的影响
t1时刻,加入催化剂,v'正、v'逆同等倍数增大,则v'正=v'逆,平衡不移动如图所示。
[微点拨] 如上图所示t1时刻改变的条件既可以是使用催化剂,也可以是等体积的反应加压。
[题点多维训练]
1.如图中曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)⇌Z(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系,若只改变一个起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是 ( )
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A.升高温度 B.加大X的投入量
C.使用催化剂 D.缩小体积
解析:选C 升高温度,加大X的投入量,则X的转化率降低;使用催化剂可以提高反应速率,但平衡不移动,X的转化率不变;缩小体积,平衡向正反应方向移动,X的转化率提高。
2.(2025·南阳阶段月考)乙烯是一种重要的基本化工原料,主要用于制造塑料、合成橡胶、合成纤维等。利用CO2氧化乙烷制备乙烯的反应为C2H6(g)+CO2(g)⇌C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH>0,该反应达到平衡后,下列措施不能提高C2H4的平衡产率的是 ( )
A.升高温度 B.移除部分C2H4
C.压缩容器体积 D.增大CO2的浓度
解析:选C 反应正向吸热,升高温度,平衡正向移动,能提高C2H4的平衡产率,故A正确;移除部分C2H4,平衡正向移动,能提高C2H4的平衡产率,故B正确;反应正向气体分子数增大,压缩体积,平衡逆向移动,C2H4的平衡产率减小,故C错误;增大二氧化碳的浓度,平衡正向移动,能提高C2H4的平衡产率,故D正确。
3.在下列可逆反应中,增大压强或降低温度,均可使平衡向正反应方向移动的是 ( )
A.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0
B.4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
C.2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g) ΔH>0
D.SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) ΔH<0
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