高中化学化学反应原理课件223温度对化学平衡的影响（40张）

第3课时温度对化学平衡的影响第2章

第2节学习目标定位1.会分析化学平衡的建立，会判断化学平衡移动的方向。2.会判断化学反应是否处于平衡状态。3.知道温度影响化学平衡移动的规律。一化学平衡的标志和平衡移动达标检测提升技能二温度对化学平衡的影响内容索引一化学平衡的标志和平衡移动新知导学1.可逆反应达到化学平衡的重要特征(平衡的实质)是__________。在一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)达到平衡的标志是_______。①单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolB②C的生成速率与C的分解速率相等③A、B、C的浓度不再变化④单位时间内生成nmolA，同时生成2nmolC②③④v正＝v逆≠02.可逆反应达到平衡后，其平衡结果的标志是_________________________________。一定温度下在容积恒定的密闭容器中进行如下可逆反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)。当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是____。①混合气体的总物质的量②B的物质的量浓度

③容器内气体的压强④混合气体的密度反应混合物中各组分的浓度保持不变②④3.化学平衡移动(1)化学平衡移动化学平衡是在一定条件下建立起来的，由于温度、浓度、压强的变化而使可逆反应由一个平衡状态变为另一个平衡状态的过程，称为化学平衡移动。此过程可表示为(2)化学平衡移动的方向①若外界条件改变引起v正___v逆，化学平衡向正反应方向移动。②若外界条件改变引起v正____v逆，化学平衡向逆反应方向移动。③若外界条件改变引起v正、v逆同倍数改变，则v′正＝v′逆，化学平衡___移动。><不1.化学平衡状态的判断(1)v正＝v逆①对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率。②对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。(2)反应混合物中各组分的浓度保持不变。①对于m＋n≠p＋q的纯气体反应，恒温恒容下气体的总物质的量不变、总压强不变、平均相对分子质量不变和恒温恒压下气体的密度不变都可以说明反应达到了平衡状态。归纳总结②对于m＋n＝p＋q的纯气体反应，不管是否达到平衡状态，气体总体积、总压强、总物质的量始终保持不变，从而平均摩尔质量(相对分子质量)、气体密度总保持不变(r＝m/n，ρ＝m/V)，因此这五项都不能作为判断反应是否达到平衡的依据。③对于有固体或液体物质参与的反应，如aA(s)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)：a.气体质量不变⇒达到平衡；b.若b≠c＋d，则n气、

气、p总、ρ不变均说明已达到平衡；c.若b＝c＋d，则n气、p总不变不能判断是否达到平衡状态，

气、ρ不变能说明已达到平衡。2.化学平衡移动方向的判断改变化学反应的条件：若Q>K，则平衡向逆反应方向移动；若Q＝K，则平衡不移动；若Q<K，则平衡向正反应方向移动。

1.可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.①④⑥⑦

B.②③⑤⑦

C.①③④⑤

D.全部活学活用答案解析依据v正＝v逆≠0判断：①单位时间内生成nmolO2的同时必消耗2nmolNO2，说明反应已达平衡；②描述均是正方向，无法判断；③无论反应是否达平衡，均有此关系；④NO2为红棕色的气体，颜色不变能说明反应体系中NO2浓度一定，已达到平衡；⑤因ρ＝

，反应前后，m、V均不变，ρ也不变，不能说明反应达到平衡；这是一个不等体反应，⑥、⑦均能说明反应已达平衡。

2.一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应：mA(s)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当m、n、p、q为任意正整数时，下列状态：①体系的压强不再发生变化，②体系的密度不再发生变化，③各组分的物质的量浓度不再改变，④各组分的质量分数不再改变，⑤反应速v(B)∶v(C)∶v(D)＝n∶p∶q，其中，能说明反应已达到平衡的是A.③④

B.②③④C.①②③④

D.①②③④⑤答案解析若n＝p＋q，压强不变时，不能说明反应已达到平衡；根据ρ＝

，随着反应的进行，m(气)变而V不变，故ρ是变量，当ρ不变时，反应已达到平衡。反应过程中各组分的浓度和质量分数都不断变化，不变时能说明达到平衡状态。二温度对化学平衡的影响实验原理

实验步骤

1.按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表：新知导学实验现象_______________________________________________实验结论混合气体受热颜色_____，说明NO2____________，即平衡向______方向移动；混合气体被冷却时颜色_____，说明_____________，即平衡向_______方向移动NO2浓度减小变浅热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅加深浓度增大逆反应正反应化学反应温度298K333K473K673K平衡常数6.8mol－1·L0.601mol－1·L0.0015mol2·L－22.0mol2·L－2结论温度升高，平衡常数____(平衡向_________方向移动)温度升高，平衡常数_____(平衡向_________方向移动)2.根据下表中的数据，分析平衡常数大小与温度变化的关系，将其结论填入表中：减小吸热反应增大吸热反应相关视频1.温度对化学平衡的影响规律(1)温度升高，平衡向_____反应方向移动；温度降低，平衡向_____反应方向移动。(2)温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数来实现的。归纳总结吸热放热2.温度对化学平衡影响的解释从化学平衡的影响因素和Q与K的关系角度分析，填写下表：反应类型温度变化K值变化Q与K关系平衡移动方向放热反应升温__________________降温__________________吸热反应升温___________________降温___________________减小逆向移动Q>K增大Q<K正向移动Q<K增大减小逆向移动Q>K正向移动

3.在一定条件下，发生反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)，达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列有关该反应的说法中正确的是A.正反应为吸热反应B.正反应为放热反应C.降温后CO的浓度增大D.降温后各物质的浓度不变

解析活学活用答案降低温度，混合物颜色变浅，说明NO2浓度减小，平衡向右移动，正反应为放热反应，CO浓度减小。

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)

ΔH<0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是A.a>b

B.a＝bC.a<b

D.无法确定答案

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。达标检测提升技能1.在一定条件下，可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡的标志是A.NH3的生成速率与NH3的分解速率相等B.单位时间内生成amolN2同时生成3amolH2C.单位时间内生成amolN2同时消耗amolH2D.单位时间内有1molN≡N键断裂同时有3molH—H键断裂答案解析√12345化学平衡的标志是v正＝v逆，故v(生成NH3)＝v(分解NH3)，A正确；生成amolN2与生成3amolH2都表示逆反应，不论是否达到平衡，单位时间内生成amolN2总是同时生成3amolH2，B错；生成amolN2表示逆反应，消耗amolH2表示正反应，但是N2、H2的化学计量数之比为1∶3，C错；1molN≡N键断裂表示正反应，3molH—H键断裂表示正反应，D错。123452.在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是A.混合气体的压强B.混合气体的平均相对分子质量C.A的物质的量浓度D.气体的总物质的量答案解析1234√5123因反应前后气体分子数不变，故无论反应是否平衡，混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变；A为固态，其物质的量浓度为常数；若反应正向移动，混合气体的质量增加，则混合气体的平均相对分子质量变大，反之变小，故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。453.高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝

。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是A.该反应的焓变为正值B.恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C.升高温度，逆反应速率减小D.该反应的化学方程式为CO＋H2O

CO2＋H2答案解析1234√5由平衡常数K＝

，可知反应为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，D错误；温度升高时H2浓度减小，说明在恒容时平衡正向移动，ΔH>0，A正确；恒温恒容时，若采取通入H2增大压强，则H2的浓度增大，B错误；升高温度，v正和v逆都增大，C错误。123454.工业上可采用CO与H2合成甲醇，化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)

ΔH<0。T1℃时，在容积为2L的两个密闭容器中充入CO、H2进行实验，反应过程中部分数据如下表所示：1234序号实验条件反应时间CO(g)/molH2(g)/molCH3OH(g)/mol实验Ⅰ

恒温恒容

0min24010min

2.8

20min1

实验Ⅱ绝热恒容0min2405(1)对于实验Ⅰ，20min时反应达平衡，其他条件不变，若向容器中再充入0.1molCO(g)和0.2molCH3OH(g)，则平衡_____(填“正向”“逆向”或“不”)移动。答案1234逆向5解析

CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)起始浓度(mol·L－1)

1

2

0转化浓度(mol·L－1)

0.5

1

0.5平衡浓度(mol·L－1)

0.51

0.5化学平衡常数

再充入0.1molCO(g)和0.2molCH3OH(g)后，

mol－2·L2>K，平衡逆向移动。12345(2)实验Ⅰ、Ⅱ均达到平衡时，平衡常数K1___(填“>”“<”或“＝”)K2。答案解析1234>实验Ⅱ绝热，由于该反应为放热反应，所以温度升高，K减小，故K1>K2。5回答下列问题：(1)若反应在830℃下达到平衡，则CO2气体的转化率为______。5.在一固