《2017_2018年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》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017_2018年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（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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
2、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=-56.9 kJmol-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 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
3、 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
4、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
5、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+3H2 2NH3 H0,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.t0t1 B.t1t2 C.t2t3 D.t3t4 E.t4t5 F.t5t6,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
6、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.t0t1 B.t2t3 C.t3t4 D.t5t6 (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,t0t1、t2t3、t3t4、t5t6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
7、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,t1t2、t4t5时间段内平衡均向逆反应方向移动,NH3的含量均比t0t1时间段内的低,所以t0t1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a mol N2、b mol H2,达平衡时生成2x mol
8、NH3,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)C E B (3)A (4)如图所示: (5)56,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)
9、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
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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NH3 C.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,
15、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+NH3 NH4Cl,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) H0要使混合气体颜色加深,可采取的方法是( )
16、 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+np,放热反应 B.T1T2,p1p,吸热反应 C.T1p2,m+nT2,p1p2,m+np,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T1T2 ;又因为T2低,(B)大,即降低温度,平衡逆向移动
