2.2.3影响化学平衡的因素（温度催化剂）及勒夏特列原理课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第3课时影响化学平衡的因素

——温度、催化剂对化学平衡的影响第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡1.阅读课本P36-39,通过实验探究，知道温度、催化剂对化学平衡移动的影响规律。2.通过阅读课本P39-40，熟记勒夏特列原理定义并能根据其原理判断平衡移动的方向。3.学会图像分析外界条件对化学平衡的影响。改变哪些反应条件可使Q≠K，从而改变化学平衡状态?平衡常数只与温度有关lnKθ＝-∆rHmRT＋Cθ＝Qcp(C)•

cq(D)

cm(A)•

cn(B)浓度商只与浓度有关改变温度使K发生改变改变浓度使Q发生改变二、影响化学平衡移动的因素

3.温度对化学平衡的影响若其他条件不变，改变温度，化学平衡如何移动？2NO2(g)N2O4(g)红棕色无色

∆H＝-56.9kJ/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？一、影响化学平衡移动的因素

3.温度对化学平衡的影响【实验2-3】如图所示，把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。观察混合气体的颜色变化。P39

红棕色无色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颜色变浅平衡逆移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。思考：当温度变化时，此时正、逆反应速率如何变化?（3）温度对化学平衡的影响1.结论：2.分析：

A、定量分析：（3）温度对化学平衡的影响1.结论：2.分析：

A、定量分析：B、图像分析：（3）温度对化学平衡的影响3.温度对化学平衡的影响速率-时间关系图V正=V逆V正V逆t1t（s）

V（molL-1S-1）0t2V”正=V”逆V’逆V’正（正反应是放热反应）

升高温度（3）温度对化学平衡的影响用v—t图像分析温度对化学平衡的影响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。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。（3）温度对化学平衡的影响aA(g)+bB(g)cC(g)ΔH0在其他条件不变的情况下，温度对化学平衡的影响①升高温度，平衡向吸热的方向移动。②降低温度，平衡向放热的方向移动。3.温度对化学平衡的影响速率-时间关系图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。（3）温度对化学平衡的影响热力学第零定律又称热平衡定律，是热力学的四条基本定律之一，是一个关于互相接触的物体在热平衡时的描述，以及为温度提供理论基础。定律内容：“若两个热力学系统均与第三个系统处于热平衡状态，此两个系统也必互相处于热平衡。该定律用来作为进行体系测量的基本依据，其重要性在于它说明了温度的定义和温度的测量方法。卢瑟福之婿拉尔夫·福勒热力学第零定律4.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，加快化学反应速率同等程度地改变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（4）催化剂对化学平衡的影响1.结论：2.分析：

（1）图像分析：（3）温度对化学平衡的影响4.催化剂对化学平衡的影响——图像分析使用催化剂，正、逆反应速率同时增大，且增大的倍数相同。

v(正)=v(逆)即加入催化剂，化学平衡不移动

含量tt1t2先拐先平，使用催化剂（4）催化剂对化学平衡的影响P40（2）注意：4.催化剂对化学平衡的影响——小结(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。（4）催化剂对化学平衡的影响二、勒夏特列原理法国化学家勒夏特列曾总结一条经验规律：如果改变影响平衡的一个因素（如参加反应物质的浓度、温度、或压强等），平衡就能够向减弱这种改变的方向移动。“减弱”外界条件的影响，而不能“消除”外界条件的影响。注意：①适用范围：勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态不能用此来分析。②适用条件：一个能影响化学平衡改变的外界条件。③平衡移动结果是“减弱”这种改变，不是“消除”这种改变。

D举个例子原平衡（100℃）升温到200℃吸热反应方向移动新平衡（温度介于100-200℃之间）减弱但不抵消减弱（降温）对于2H2O2

2H2O+O2的反应，使用MnO2可加快制备O2的反应速率呢？改变的外界条件(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压强(有气体参加的反应)Δn(g)≠0增大压强(减小容器的容积)向气体分子体积减小的方向移动减小压强(增大容器的容积)向气体分子体积增大的方向移动Δn(g)=0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催化剂同等程度地改变v正、v逆,平衡不移动1.外因对化学平衡的影响条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向

方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向

方向移动压强(对有气体参加的反应)反应前后气体分子数改变增大压强向

的方向移动减小压强向

的方向移动反应前后气体分子数不变改变压强___________正反应逆反应气体分子数目减小气体分子数目增大平衡不移动条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动温度升高温度向

反应方向移动降低温度向

反应方向移动催化剂使用催化剂___________吸热放热平衡不移动2.勒夏特列原理(1)内容：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

这种改变的方向移动。(2)适用范围勒夏特列原理适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。减弱(3)对原理中“减弱这种改变”的理解勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”。如，对于2NO2(g)(红棕色)

N2O4(g)(无色)的平衡体系，若缩小体积增大压强，混合气体颜色先

，后

，达到新的平衡后混合体系颜色比原平衡时颜色

。加深变浅深(1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态(2)升高温度，反应速率加快，化学平衡向正反应方向移动(3)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低(4)升高温度，化学平衡常数一定增大(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)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(7)催化剂能加快反应速率，提高物质单位时间内的产量，也能提高反应物的平衡转化率××√√×√×1.一定条件下，在密闭容器中，发生反应CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)

ΔH>0，达平衡后：(1)容积不变，升高温度，平衡

移动，c(CO2)

，氢气的转化率

，CO的体积分数

，混合气体的平均相对分子质量

。正向减小增大增大不变(2)在下图中补全，t1时，升高温度后的v-t图像。答案(3)在下图中画出，t1时，降低温度，t2时重新达到平衡的v-t图像。答案2.已知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)+B(g)

3C(g)+D(s)

ΔH>0，C的浓度与时间t的关系如图所示。若使a曲线变为b曲线，可能采取的措施是

。

使用催化剂3.向一密闭容器中充入N2和H2发生反应：N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

ΔH<0，t1时刻达到平衡状态Ⅰ，t2时刻改变某一条件，t3时刻重新达到平衡状态

Ⅱ，反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是A.t1时，v正(N2)=2v逆(NH3)B.t2时改变的条件：向容器中加入NH3(g)C.N2的平衡转化率：α(Ⅰ)>α(Ⅱ)D.平衡常数K：K(Ⅰ)<K(Ⅱ)√4.羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中充入2molCO和2molH2S发生反应：CO(g)+H2S(g)

COS(g)+H2(g)

ΔH，平衡时COS的体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A.ΔH>0B.T1

℃，CO的平衡转化率为70%C.a点正反应速率小于b点逆反应速率D.增大压强可使COS的体积分数由c点增加到b点√2.可逆反应A(g)+2B(g)

2C(g)

ΔH<0，在一定条件下达到平衡，若改变条件，将变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)填入空格：(1)升高温度：v正

，v逆

，B的转化率

。(2)使用催化剂，v正

，v逆

，A的物质的量

。

(3)保持温度和压强不变通入Ne气，则C的物质的量

，A的转化率

。

(4)保持温度和容积不变通入稀有气体，则A的转化率

。

(5)若温度和容积不变，反应从正反应开始至平衡，在这个变化过程中，容器内气体的密度

。

增大增大减小增大增大不变减小减小不变不变3.在一密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

ΔH<0，在某一时刻达到平衡，测得c(N2)=1mol·L-1，容器内压强为p，温度为T。(1)再向容器中通入N2，使其浓度变为2mol·L-1，并保持容积不变，再次达到平衡时c(N2)的范围是

。

(2)将容器体积缩小至平衡时的一半，并保持温度不变，再次达到平衡时压强p'的范围是

。

(3)迅速升温至T1，并保持容积不变，且不与外界进行热交换，再次达到平衡时，温度T'的范围是

。

1mol·L-1<c(N2)<2mol·L-1p<p'<2pT<T'<T14.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)+yB(g)

zC(g)，平衡时测得C的浓度为0.50mol·L-1。保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达到平衡时，测得C的浓度变为0.90mol·L-1。(1)压缩容积时，平衡是否发生移动？移动的方向如何？(2)C的体积分数

(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)x+y

z(填“>”“<”或“=”)。

答案发生移动，平衡逆向移动减小<返回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BE2.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.②④C.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化学平衡状态化学平衡移动勒夏特列原理温度压强Q与K比较（定量分析）

（定性分析）化学平衡的建立定量研究：化学平衡常数浓度改变(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(

)√××√××√1.判断正误2.对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知(

)A.化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动B.化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化C.正反应进行的程度大，正反应速率一定大D.改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定发生移动B3.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C4．下列实验事实可以用平衡移动原理解释的是()A．“NO2”球浸泡在热水中，颜色变深B．H2(g)+I2(g)

2HI(g)，加压后颜色变深C．过量铁和稀硝酸反应，溶液变成浅绿色D．合成氨工业中使用铁触媒作催化剂A5.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.④⑤B6.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.④⑤A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B7.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