苏教版选修4 专题2第三单元 化学平衡的移动（第2课时） 课件（33张）.pptx

第2课时温度 催化剂对化学平衡移动的影响 专题2第三单元化学平衡的移动 学习目标定位 1 通过温度对可逆反应速率的影响 理解并掌握温度影响化学平衡移动的规律 2 了解催化剂影响化学反应速率的实质 并进一步探讨对化学平衡的影响 从而了解催化剂在化工生产中的应用 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 一 温度对化学平衡移动的影响 1 实验探究按表中实验步骤要求完成实验 观察实验现象 填写下表 蓝 粉红 正反应 逆反应 吸 放 2 图像分析已知反应 ma g nb g pc g m n p 当反应达平衡后 若温度改变 其反应速率的变化曲线分别如图所示 1 图 表示的温度变化是 平衡移动方向是向方向 2 图 表示的温度变化是 平衡移动方向是向方向 3 正反应是热反应 逆反应是热反应 升高 逆反应 降低 正反应 放 吸 1 升温 v放 v吸均增大 但v吸增大程度大 降温 v放 v吸均减小 但v吸减小程度大 2 当其他条件不变时 温度升高 平衡向方向移动 温度降低 平衡向方向移动 吸热反应 放热反应 例1 2017 邳州高二期末 对于反应h2 g i2 g 2hi g 能量变化如图所示 下列说法错误的是a 该反应是放热反应b 升高温度平衡向逆反应方向移动c 增大压强 平衡不发生移动d 升高温度 反应的平衡常数k增大 答案 解析 解析根据图像分析 反应物的总能量高于生成物的总能量 该反应为放热反应 a项正确 升高温度化学平衡向吸热方向移动 则平衡向逆反应方向移动 b项正确 该反应是气体分子数不变的反应 增大压强不改变浓度商和平衡常数 平衡不发生移动 c项正确 该反应为放热反应 升高温度 反应的平衡常数k减小 d项错误 例2取五等份no2 分别加入温度不同 容积相同的恒容密闭容器中 发生反应2no2 g n2o4 g h 0 反应相同时间后 分别测定体系中no2的体积分数 并作出其随反应温度变化的关系图 下列示意图中 可能与实验结果相符的是 答案 解析 解析在五个相同容积的恒容容器中同时通入等量的no2 在不同温度下反应相同时间 有两种可能 一是反应已达到平衡状态 二是反应还没有达到平衡状态 仍然在向正反应方向进行 若五个容器中的反应均已达到平衡状态 因为正反应是放热反应 温度升高 平衡向逆反应方向移动 no2的体积分数随温度的升高而增大 若五个容器中有未达到平衡状态的反应 那么温度越高 反应速率越大 会出现温度较高的no2转化得快 no2的体积分数小的情况 故d图符合 其中转折点为平衡状态 转折点左侧为未平衡状态 二 催化剂对化学平衡的影响 1 催化剂对化学平衡的影响加入催化剂可以大大地加快反应速率 是因为它可以降低反应所需 从而提高活化分子 从而增大反应速率 但是由于催化剂能够 地改变正 逆反应速率 因此它对化学平衡移动影响 活化能 百分数 同等 程度 无 2 图像分析使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间 如图a所示 曲线a表示 时b 随时间的变化情况 曲线b表示时b 随时间的变化情况 使用催化剂对可逆反应影响的速率 时间图像 如图b所示 无催化剂 有催化剂 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 但是使用催化剂能同等程度地增大正 逆反应速率 缩短达到平衡所需要的时间 解析从图像可知 t0时刻改变条件后正 逆反应速率同等程度增大 但平衡不移动 若a b c 则t0时刻可以是增大压强或使用催化剂 若a b c 则t0时刻只能是使用催化剂 d项正确 例3一定温度下 可逆反应ax g by g cz g 在一密闭容器内达到平衡后 t0时刻改变某一外界变化 化学反应速率 v 随时间 t 的变化如图所示 则下列说法正确的是a 若a b c 则t0时刻只能是增大了容器的压强b 若a b c 则t0时刻只能是加入了催化剂c 若a b c 则t0时刻只能是增大了容器的压强d 若a b c 则t0时刻只能是加入了催化剂 答案 解析 例4如图所示 表示反应n2 g 3h2 g 2nh3 g h 0 在某一时间段内反应速率与反应过程的曲线关系图 解析平衡移动时 都是向左移动 所以最初时的nh3的质量分数最高 答案 解析 1 氨的质量分数最高的一段时间是 填字母 a t0 t1b t2 t3c t3 t4d t5 t6 a 2 t1 t3 t4改变的条件分别是t1 t3 t4 解析t1时 v正 v逆均增大且v逆 v正 改变的条件是升温 t3时 v正 v逆 改变的条件是使用催化剂 t4时 v正 v逆均减小且v逆 v正 改变的条件是减小压强 答案 解析 升高温度使用催化剂减小压强 三 勒夏特列原理 1 平衡移动过程中的量变分析工业合成氨反应 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 0反应特点 正反应是气体体积的反应 将采取的措施及目的连线 减少 放热 2 勒夏特列原理如果改变影响平衡的条件 如浓度 压强和温度 之一 平衡将向着能够 这种改变的方向移动 该结论就是勒夏特列原理 减弱 1 勒夏特列原理的适用范围化学反应平衡等所有的动态平衡 只能解释平衡移动造成的结果或现象 2 对 减弱这种改变 的正确理解 定性角度 用于判断平衡移动的方向 定量角度 减弱 不等于 消除 更不是 扭转 例5 2017 泰州中学高二期中 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是a 对于平衡体系 2no2 g n2o4 g 缩小容器体积后颜色先加深后变浅 但仍比原来的颜色深b 某研究性学习小组为研究酸雨的成分 收集一部分酸雨测其ph 结果一天后再测 发现雨水的ph减小c 光照新制氯水时 溶液的ph逐渐减小d 合成氨工厂通常采用20 50mpa的高压 以提高原料的利用率 答案 解析 解析对于平衡体系 2no2 g n2o4 g 缩小容器体积 气体浓度增大使颜色变深 压强增大平衡右移 颜色变浅 平衡移动减弱条件改变带来的影响 但结果颜色仍比原来的深 a项正确 弱酸亚硫酸被氧气氧化为强酸硫酸 使得雨水的ph减小 不能用勒夏特列原理解释 b项错误 cl2 h2o h cl hclo 光照新制氯水时 2hclo2hcl o2 次氯酸浓度减小 促使可逆反应的平衡右移 溶液的ph逐渐减小 c项正确 n2 g 3h2 g 2nh3 g 加压平衡右移 可以提高原料的利用率 d项正确 解析由x g y g 2z g h 0可知 反应前后气体分子数不变 故减小容器体积 即压强增大 平衡不移动 a项错误 加入催化剂 平衡不移动 故z的产率不变 b项错误 增大c x x的转化率减小 c项错误 降低温度 平衡向放热反应方向 正向 移动 y的转化率增大 d项正确 例6反应x g y g 2z g h 0 达到平衡时 下列说法正确的是a 减小容器体积 平衡向右移动b 加入催化剂 z的产率增大c 增大c x x的转化率增大d 降低温度 y的转化率增大 答案 解析 学习小结 达标检测 1 2 3 4 5 1 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是a 打开汽水瓶时 有大量气泡溢出b 在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量铁粉c 氨水应密闭保存于低温处d 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 解析配制feso4溶液时 加入铁粉是为了防止fe2 被氧化 答案 解析 1 2 3 4 5 2 2018 海安高二期末 在一密闭容器中加入一定物质的量的a气体 发生反应aa g bb g cc g 到达平衡后 保持温度不变 将容器体积扩大为原来的一倍 当达到新的平衡时 c a 变为原平衡的40 下列说法正确的是a 化学计量数之间的关系 a b cb 物质b的体积分数减小c 平衡移动过程中 与原平衡相比v正增大 v逆减小d 若升高温度也能达到与扩大容器体积相同的效果 则该反应的 h 0 答案 解析 1 2 3 4 5 解析体积扩大一倍 即压强减小一半 c a 为原平衡的40 说明减小压强平衡正向移动 则a b c a项错误 平衡正向移动 b的体积分数增大 b项错误 减小压强 正 逆反应速率均减小 c项错误 升高温度 平衡正向移动 说明正反应为吸热反应 d项正确 1 2 3 4 5 3 反应2a g 2b g e g h 0 达到平衡时 要使正反应速率降低 a的浓度增大 应采取的措施是a 加压b 降温c 减小e的浓度d 加催化剂 解析加压 使v正增大 平衡向左移 c a 增大 a错误 降温 v正减小 平衡向左移 c a 增大 b正确 减小e的浓度 平衡向右移 c a 减小 c错误 加入催化剂 v正增大 平衡不移动 c a 不变 d错误 答案 解析 1 2 3 4 5 4 将h2 g 和br2 g 充入恒容密闭容器 恒温下发生反应h2 g br2 g 2hbr g hbb a bc a bd 无法确定 解析该反应为放热反应 绝热下进行反应 温度升高 所以绝热平衡时转化率低于恒温平衡时转化率 即a b 答案 解析 1 2 3 4 5 5 在密闭容器中进行如下反应 co2 g c s 2co g h 0 达到平衡后 若改变下列条件 则指定物质的浓度及平衡如何变化 1 增加c s 则平衡 填 向左移动 向右移动 或 不移动 下同 c co2 填 增大 减小 或 不变 下同 解析c为固体 增加c的量 其浓度不变 平衡不移动 c co2 不变 答案 解析 不移动 不变 2 保持温度不变 缩小反应容器的容积 则平衡 c co