资源简介

(共25张PPT)
第一章
化学反应的热效应
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节化学平衡
4课时 温度和催化剂对化学平衡的影响
本节重点
平衡移动原理的理解和应用
交流讨论
若其他条件不变，改变温度，化学平衡如何移动？
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
H ＝-56.9 kJ/mol
【想一想】
1. NO2平衡球颜色的深浅能代表什么？
2. 改变温度，NO2平衡球颜色发生变化，说明什么？
3. 对于放热反应，改变温度，化学平衡常数K如何变化？
1．温度对化学平衡的影响
主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响
实验探究
如何设计实验探究温度对平衡的影响？
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
H ＝-56.9 kJ/mol
1．温度对化学平衡的影响
主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响
1．温度对化学平衡的影响
现象结论
【实验原理】
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
H ＝-56.9 kJ/mol
【现象与结论】
实验 浸泡在热水中 浸泡在冷水中
现象
平衡移动
结论 颜色加深
平衡逆移
颜色变浅
平衡正移
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。
主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响
1．温度对化学平衡的影响
图象分析
用v—t图像分析温度对化学平衡的影响
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。
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。
主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响
1．温度对化学平衡的影响
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。
归纳总结
平衡移动削弱条件改变
特别提醒　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。
主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响
2．催化剂对化学平衡的影响
活化分子能量E
活化分子能量E′
催化剂降低反应活化能，
同等程度地改变v正和v逆，
化学平衡不移动
但改变反应达到平衡所需的时间。
不改变ΔH，
平衡不移动，
不改变K
主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响
2．催化剂对化学平衡的影响
使用催化剂，正、逆反应速率同时增大，且增大的倍数相同。
v (正)= v (逆)
【图像分析】
即加入催化剂，化学平衡不移动
含量
t
t1
t2
当其他条件不变时：加入催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，
但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。
主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响
2．催化剂对化学平衡的影响
归纳总结
(1)催化剂对化学平衡的影响规律
其他条件不变，催化剂不能改变达到平衡时混合物的组成，但能改变反应达到化学平衡所需的时间。
(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。
温馨提示：　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。
主题1:温度 催化剂对化学平衡的影响
课堂检测
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)催化剂能加快反应速率，提高单位时间内的产量，也能提高反应物的转化率(　)
(3)升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动(　　)
(4)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低(　　)
(5)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(　)
(6)升高温度，化学平衡常数增大(　　)
(7)平衡移动，平衡常数不一定改变，但平衡常数改变，平衡一定发生移动(　　)
√
×
×
√
×
×
√
课堂检测
2.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
课堂检测
3.在容积不变的密闭容器中存在如下反应：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是
B
A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化剂效率比乙高
D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高
增大压强
同等程度地加快正、逆反应速率，应是加入了催化剂
平衡发生了移动，改变的条件不是加入催化剂
改变的是温度，且乙的温度高
课堂检测
4.一定温度下，可逆反应：aX(g)＋bY(g) cZ(g)在一密闭容器内达到平衡后，t0时刻改变某一外界条件，化学反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。
(1)若a＋b___c，则t0时刻改变的外界条件可能是___________或者____________。
(2)若a＋b___c，则t0时刻改变的外界条件只能是_____________。
＝
增大压强
使用催化剂
≠
加入催化剂
改变的条件(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
总结
压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体体 积改变的反应 增大压强 向气体分子总数
减小的方向移动
减小压强 向气体分子总数
增大的方向移动
反应前后气体体 积不变的反应 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
在一密闭容器中发生N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，在某一时刻达到平衡，测得c(N2) ＝1 mol·L－1，容器内压强为p，温度为T。
改变条件 旧平衡 新平衡 结果
增大浓度2倍 C0 C平
升高温度2倍 T0 T平
增大压强2倍 P0 P平
2C0 ＞ C平 ＞ C0
2T0 ＞ T平 ＞ T0
2P0 ＞ C平 ＞ P0
主题2:化学平衡移动原理
勒夏特列原理
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。
主题2:化学平衡移动原理
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。
2、平衡移动的结果：
“减弱”外界条件的影响，而不能“消除”外界条件的影响。
举个例子
原平衡（100℃）
升温到200℃
减弱（降温）
吸热反应方向移动
新平衡（温度介于100-200℃之间）
减弱但不抵消
主题2:化学平衡移动原理
2．适用范围及应用
交流讨论
(1)原理的适用范围：已达平衡的可逆反应。
适用条件：一个能影响平衡移动的外界条件。
(2)催化剂的使用能以同等程度改变正反应速率和逆反应速率，
t2
v逆
t
t1
v
v正
v正= v逆
v正’= v逆’
加入催化剂不改变Q与K，即始终Q=K，因此平衡不发生移动。
故催化剂不能使化学平衡发生移动，只是能改变反应达平衡所需时间。
生成物%
t
主题2:化学平衡移动原理
交流讨论
催化剂只能改变反应速率，对化学平衡的移动无影响
反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动
BE
交流讨论
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
①工业合成氨，反应条件选择高温　
②实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气　
③使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率　
④硫酸工业中，增大O2的浓度有利于提高SO2的转化率
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
该反应为放热反应，升温，平衡左移，不利于氨气的生成，不能用勒夏特列原理解释
Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，饱和食盐水中大量Cl－使平衡逆向移动，氯气溶解量减小
催化剂不影响平衡移动，只能加快化学反应速率，不能用勒夏特列原理解释
增大反应物浓度，平衡正向移动，能增大SO2的转化率，可用勒夏特列原理解释
C
归纳总结
化学平衡移动分析的思维模型
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）
改变程度不同
（v正≠v逆）
使用催化剂
气体体积不变的反应，改变压强
浓度变化
压强变化
温度变化
平衡移动
平衡不移动
课堂检测
1.对可逆反应2A(s)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是
①增加A的量，平衡向正反应方向移动
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变
④增大B的浓度，v正>v逆
⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
A是固体，增大A的量对平衡无影响
升温，v正、v逆均增大
压强增大平衡逆向移动，且v正、v逆都增大
平衡不移动
B
课堂检测
2、在密闭容器中有可逆反应：nA（g）+mB（g） pC（g）
处于平衡状态（已知n+m>p，正反应为吸热反应），则下列说法正确的是（ ）
①升温，c(B)/c(C)的比值变小
②降温时体系内混合气体平均分子量变小
③加入B，A的转化率减小
④加入催化剂，气体总的物质的量不变
⑤加压使容器体积减小，A或B的浓度一定增大
⑥若A的反应速率为vA，则B的反应速率vB=(n/m)vA
A、①②④⑤ B、①②③⑤ C、①②③⑥ D、③④⑤⑥
A
课堂小结
浓度
增大C反应物 或
减小C生成物
平衡正方向移动
减小C反应物 或
增大C生成物
平衡逆方向移动
压强
增大压强
平衡向气体分子数减小方向移动
减小压强
平衡向气体分子数增大方向移动
影响化学平衡的因素
温度
升高温度
平衡向吸热方向移动
降低温度
平衡向放热方向移动
催化剂
不影响平衡移动
勒夏特列原理
Thank you for watching

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