人教版选修4 化学平衡 第3课时 温度、催化剂对化学平衡移动的影响 课件（35张）.pptx

第3课时温度 催化剂对化学平衡移动的影响 自主阅读 自主检测 一 温度对化学平衡移动的影响升高温度 平衡向吸热反应方向移动 降低温度 平衡向放热反应方向移动 二 催化剂对化学平衡的影响1 加入催化剂可以增大化学反应速率 是因为它可以降低反应的活化能 从而提高活化分子百分数 从而增大反应速率 但是由于催化剂能够同等程度地改变正 逆反应速率 因此它对化学平衡移动无影响 2 催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物中的组成含量 但是使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间 自主阅读 自主检测 三 勒夏特列原理1 原理如果改变影响平衡的一个条件 如浓度 压强或温度 则平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动 2 注意事项 1 研究对象一定是处于平衡状态的可逆反应 2 勒夏特列原理只适用于判断 改变影响平衡的一个条件 时的平衡移动方向 3 平衡移动的结果只能是 减弱 外界条件的改变 但不能完全 消除 这种改变 自主阅读 自主检测 1 常温下反应2no2 g n2o4 g h 56 9kj mol 1达到平衡 把密闭烧瓶置于沸水中 下列性质不会改变的是 a 颜色b 平均相对分子质量c 反应气体的总质量d 反应体系的压强答案 c 自主阅读 自主检测 2 下列事实中 不能用勒夏特列原理加以解释的是 a 夏天 打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体b 浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体c 压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体 颜色变深d 将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中 混合气体颜色变浅答案 c 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 温度对化学平衡的影响实验探究 温度对化学平衡的影响实验原理 2no2 g n2o4 g h 56 9kj mol 1红棕色无色实验步骤 三只相同的圆底烧瓶盛有完全相同的上述平衡混合气体 颜色相同 将两只烧瓶分别浸入盛有热水和冰水的烧杯中 另一只烧瓶置于常温下 比较颜色 放置一段时间 直至颜色不再发生变化 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 实验现象 讨论探究由上述实验的实验现象 分析改变温度如何影响化学平衡 探究提示 现象分析 混合物受热时颜色 变深 no2浓度增大 平衡向逆反应方向移动 即向吸热反应方向移动 混合物遇冷时颜色 变浅 no2浓度减小 平衡向正反应方向移动 即向放热反应方向移动 结论 在其他条件不变的情况下 温度升高 会使化学平衡向着吸热反应的方向移动 温度降低 会使化学平衡向着放热反应的方向移动 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 若其他条件不变 改变温度对化学平衡的影响如下 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 例题在一密闭容器中发生反应 n2 3h22nh3 h 0 达到平衡后 只改变某一个条件时 反应速率与反应时间的关系如图所示 回答下列问题 1 处于平衡状态的时间段是 填字母 下同 a t0 t1b t1 t2c t2 t3d t3 t4e t4 t5f t5 t6 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 2 t1 t3 t4时刻分别改变的一个条件是 t1时刻 t3时刻 t4时刻 a 增大压强b 减小压强c 升高温度d 降低温度e 加催化剂f 充入氮气 3 依据 2 中的结论 下列时间段中 氨的百分含量最高的是 a t0 t1b t2 t3c t3 t4d t5 t6 4 如果在t6时刻 从反应体系中分离出部分氨 t7时刻反应达到平衡状态 请在图中画出反应速率的变化曲线 5 保持温度 压强不变 合成氨反应达到平衡时 测得反应混合气体中氨气的体积分数为20 则反应后与反应前的混合气体体积之比为 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 解析 1 根据图示可知 t0 t1 t2 t3 t3 t4 t5 t6时间段内 v 正 v 逆 相等 反应处于平衡状态 2 t1时刻 v 正 v 逆 同时增大 且v 逆 增大得更快 平衡向逆反应方向移动 所以t1时刻改变的条件是升温 t3时刻 v 正 v 逆 同时增大且增大量相同 平衡不移动 所以t3时改变的条件是加入催化剂 t4时刻v 正 v 逆 同时减小 且平衡向逆反应方向移动 所以t4时刻改变的条件是减小压强 3 根据图示知 t1 t2 t4 t5时间段内平衡均向逆反应方向移动 nh3的含量均比t0 t1时间段内的低 所以t0 t1时间段内nh3的百分含量最大 4 t6时刻分离出nh3 v 逆 立即减小 而v 正 逐渐减小 在t7时刻二者相等 反应重新达到平衡 据此可画出反应速率的变化曲线 5 设反应前加入amoln2 bmolh2 达平衡时生成2xmolnh3 则反应后气体总的物质的量为 a b 2x mol 0 2 解得 a b 12x 故反应后与反应前的混合气体体积之比 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 答案 1 acdf 2 ceb 3 a 4 如图所示 5 5 6 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 成功体验下列反应达到平衡后 增大压强或升高温度 平衡都向正反应方向移动的是 解析 增大压强平衡向气体物质化学计量数减小的方向移动 升高温度平衡向吸热反应的方向移动 答案 b 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 勒夏特列原理及其应用勒夏特列勒夏特列原理又名 化学平衡移动原理 由法国化学家勒夏特列于1884年提出 是一个定性预测化学平衡点的原理 其内容为 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 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 讨论探究 1 勒夏特列原理的适用范围是什么 2 如何正确理解 减弱 这个词在勒夏特列原理中的含义 探究提示 1 适用范围 勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系 对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不适用 且勒夏特列原理只适用于只有一个条件改变的平衡移动情况 2 勒夏特列原理中的 减弱 不是 抵消 或 逆转 正确理解是 增大某一反应物浓度 平衡向使该反应物浓度减小的方向 正反应方向 移动 但达到新平衡时这一反应物浓度仍比原平衡时大 增大压强 平衡向使压强减小的方向 气体分子数减小的方向 移动 但达到新平衡时压强仍比原平衡时大 升高温度 平衡将向温度降低的方向 吸热反应方向 移动 但达到新平衡时的温度仍比原平衡时高 反之亦然 如下图所示 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 勒夏特列原理 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 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 题型一应用勒夏特列原理解释实际问题例题1下列事实不能用平衡移动原理解释的是 a 开启啤酒瓶后 瓶中马上泛起大量泡沫b 在硫酸亚铁溶液中加入少量铁粉以防止fe2 被氧化c 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气d 工业上生产硫酸过程中使用过量空气以提高二氧化硫的利用率 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 解析 开启啤酒瓶后 由于压强减小 啤酒中气体的溶解平衡向气体逸出的方向移动 因而泛起大量泡沫 feso4溶液中加铁粉以防止fe2 被氧化的原理是fe 2fe3 3fe2 没有涉及平衡问题 cl2与水反应存在平衡 cl2 h2oh cl hclo 饱和食盐水中c cl 大 不利于cl2的溶解 即cl2在饱和食盐水中的溶解度比在水中小 因此可用排饱和食盐水的方法来收集cl2 硫酸工业中用过量的空气有利于平衡2so2 o22so3向右移动 提高so2的转化率 答案 b 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 成功体验1导学号27760029下列事实中不能用勒夏特列原理解释的是 a 在溴水中存在如下平衡 br2 h2ohbr hbro 当加入硝酸银溶液后溴水颜色变浅b 增大压强有利于合成氨反应c 反应co no2co2 no h 0升高温度使平衡向逆方向移动d 向h2o2溶液中滴入fecl3溶液后 产生气泡速率增大 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 题型二应用勒夏特列原理分析平衡移动例题2在一定条件下 反应2hi g h2 g i2 g h 0 达到平衡时 要使混合气体的颜色加深 可 紫红色 采取的措施是 增大氢气的浓度 升高温度 降低温度 缩小体积 增大hi的浓度 减小压强 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 解析 增大氢气的浓度 平衡向逆反应方向移动 c i2 减小 混合气体的颜色变浅 错误 由于正反应吸热 则升高温度平衡右移 c i2 增大 混合气体的颜色加深 正确 降低温度 平衡逆向移动 c i2 减小 混合气体的颜色变浅 错误 缩小体积 平衡不移动 但c i2 增大 混合气体的颜色加深 正确 增大hi的浓度 平衡右移 c i2 增大 混合气体的颜色加深 正确 减小压强 c i2 减小 混合气体的颜色变浅 错误 答案 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 成功体验2下列对化学平衡移动的分析中 不正确的是 已达平衡的反应c s h2o g co g h2 g 当增加反应物物质的量时 平衡一定向正反应方向移动 已达平衡的反应n2 g 3h2 g 2nh3 g 当增大n2的浓度时 平衡向正反应方向移动 n2的转化率一定升高 有气体参加的反应达到平衡时 若缩小反应器容积 平衡一定向气体分子数增大的方向移动 有气体参加的反应达到平衡时 在恒压反应容器中充入稀有气体 平衡一定不移动 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 解析 中反应物c是固体 增加其物质的量 化学平衡不移动 中增大n2的浓度 平衡向正反应方向移动 n2的转化率降低 缩小反应器容积 即增大压强 平衡向气体分子数减小的方向移动 在恒压反应容器中充入稀有气体 若反应前后气体分子数发生变化 则平衡会发生移动 答案 12345 1 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 a 光照新制的氯水时 溶液的ph逐渐减小b 加催化剂 使n2和h2在一定条件下转化为nh3c 可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨d 增大压强 有利于so2与o2反应生成so3 12345 2 反应nh4hs s nh3 g h2s g 在某一温度下达到平衡 下列各种情况不能使化学平衡发生移动的是 a 减少部分nh4hs固体b 压强 温度不变 充入少量氩气c 容积 温度一定 充入氨气d 温度 容积一定 充入hcl气体解析 a中改变固体nh4hs的量 由于改变固体的量并不能使化学反应速率发生改变 故不能影响平衡 b中充入少量氩气 要保持压强不变必须增大容器的容积 使nh3和h2s的浓度降低 平衡向气体体积增大的方向移动 即向正反应方向移动 c中容积 温度一定 充入氨气 平衡向逆反应方向移动 d中充入hcl气体后 由于要发生反应hcl nh3nh4cl 降低了nh3的浓度 所以平衡要向正反应方向移动 答案 a 12345 3 在高温下 反应2hbr g h2 g br2 g h 0要使混合气体颜色加深 可采取的方法是 a 保持容积不变 加入hbr g b 降低温度c 将容器容积扩大1倍d 保持容积不变 加入h2 g 解析 保持容积不变 加入hbr g br2浓度增大了 混合气体颜色加深 答案 a 12345 4 已知某可逆反应ma g nb g pc g 在密闭容器中进行 如图表示在不同反应时间t时 温度t和压强p与反应物b在混合气体中的体积分数 b 的关系曲线 由曲线分析 下列判断正确的是 a t1p2 m n p 放热反应b t1 t2 p1p 吸热反应c t1p2 m nt2 p1 p2 m n p 吸热反应 12345 解析 本题考查根据温度 压强变化对化学平衡移动的影响来判断化学方程式的特点 分析图像 可以分两个层次考虑 从 曲线可知 当压强相同 为p2 时 先达平衡 说明t1 t2 又因为t2低 b 大 即降低温度 平衡逆向移动 说明逆向放热 正向吸热 从 曲线可知 当温度相同 为t1 时 先达平衡 说明p2 p1 又因为p2大 b 大 即增大压强 平衡逆向移动 说明逆反应方向为气体体积减小的方向 则m nt2 p1 p2 m n p 正反应为吸热反应 答案 d 1