高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 2.3.3 温度、催化剂对化学平衡移动的影响课件 新人教版选修4.ppt

第3课时温度 催化剂对化学平衡移动的影响 阅读思考 自主检测 任务一 认真阅读教材第28页的内容 思考回答下列问题 1 从能量变化的角度分析 实验2 7所涉及的反应有何特点 提示正向为放热反应 2 实验2 7的实验目的是什么 预期的现象是什么 提示探究温度对化学平衡移动的影响 放在热水中的烧瓶内气体颜色加深 放在冷水中的烧瓶内气体颜色变浅 阅读思考 自主检测 任务二 认真阅读教材第27页的内容 思考回答下列问题 1 什么是化学平衡移动 如何判断平衡的移动方向 提示化学平衡状态随着条件改变而改变的现象称为化学平衡移动 如果有利于增大产物的比率 可以说平衡向右移动 如果有利于减小产物的比率 可以说平衡向左移动 2 勒夏特列总结的关于化学平衡移动方向的经验规律是什么 提示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 阅读思考 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 c2 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 探究问题1 分析改变温度如何影响化学平衡 提示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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 2 勒夏特列原理的适用范围是什么 如何正确理解 减弱 这个词在勒夏特列原理中的含义 提示适用范围 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 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 知识点拨一 若其他条件不变 改变温度对化学平衡移动的影响如下二 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 考向一温度对化学平衡移动的影响 例题1 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 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 解得 a b 12x 故反应后与反应前的混合气体体积之比 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 答案 1 acdf 2 ceb 3 a 4 如图所示 5 5 6 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 规律方法点拨分析温度对化学平衡的影响时需注意的问题 1 任何化学反应都伴随着能量的变化 放热或吸热 在可逆反应里 若正反应为放 吸 热反应 逆反应必为吸 放 热反应 正 逆反应的反应热绝对值相等 但符号相反 2 对于同一化学反应 升高温度 使v 吸 和v 放 都增大 但吸热反应速率增大的程度更大 即v 吸 v 放 所以平衡向吸热方向移动 反之 降低温度 v 吸 和v 放 都减小 但吸热反应速率减小的程度更大 即v 吸 v 放 平衡向放热方向移动 3 一般地 升高温度 新平衡状态下的反应速率大于原平衡状态下的反应速率 反之亦然 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 成功体验1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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 考向二勒夏特列原理及其应用 例题2 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 答案 b 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 规律方法点拨勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题 不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释 常见的有 1 使用催化剂不能使化学平衡发生移动 2 反应前后气体体积不变的可逆反应 改变压强可以改变化学反应速率 但不能使化学平衡发生移动 3 发生的化学反应本身不是可逆反应 4 外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 答案 d 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 考向三应用勒夏特列原理分析平衡移动 例题3 在一定条件下 反应达到平衡时 要使混合气体的颜色加深 可采取的措施是 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 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 规律方法点拨应用勒夏特列原理分析平衡问题的一般思路 首先分析反应特点 物质的聚集状态 反应焓变的正负以及反应前后气体分子数的变化情况 然后结合所改变的条件类型 浓度 温度或压强 分析平衡移动方向 平衡向减弱平衡改变的方向移动 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 成功体验3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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 答案 b 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 5 反应ma nbpc在某