第3課時影響化學(xué)平衡的因素

——溫度、催化劑對化學(xué)平衡的影響第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡1.閱讀課本P36-39,通過實驗探究，知道溫度、催化劑對化學(xué)平衡移動的影響規(guī)律。2.通過閱讀課本P39-40，熟記勒夏特列原理定義并能根據(jù)其原理判斷平衡移動的方向。3.學(xué)會圖像分析外界條件對化學(xué)平衡的影響。改變哪些反應(yīng)條件可使Q≠K，從而改變化學(xué)平衡狀態(tài)?平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)lnKθ＝-?rHmRT＋Cθ＝Qcp(C)?

cq(D)

cm(A)?

cn(B)濃度商只與濃度有關(guān)改變溫度使K發(fā)生改變改變濃度使Q發(fā)生改變二、影響化學(xué)平衡移動的因素

3.溫度對化學(xué)平衡的影響若其他條件不變，改變溫度，化學(xué)平衡如何移動？2NO2(g)N2O4(g)紅棕色無色

?H＝-56.9kJ/mol【想一想】1.NO2平衡球顏色的深淺能代表什么？2.改變溫度，NO2平衡球顏色發(fā)生變化，說明什么？3.對于放熱反應(yīng)，改變溫度，化學(xué)平衡常數(shù)K如何變化？一、影響化學(xué)平衡移動的因素

3.溫度對化學(xué)平衡的影響【實驗2-3】如圖所示，把NO2和N2O4的混合氣體通入兩只連通的燒瓶里，然后用彈簧夾夾住乳膠管；把一只燒瓶浸泡在熱水中，另一只浸泡在冰水中。觀察混合氣體的顏色變化。P39

紅棕色無色實驗浸泡在熱水中浸泡在冷水中現(xiàn)象平衡移動結(jié)論顏色加深顏色變淺平衡逆移平衡正移其他條件不變時，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動。思考：當(dāng)溫度變化時，此時正、逆反應(yīng)速率如何變化?（3）溫度對化學(xué)平衡的影響1.結(jié)論：2.分析：

A、定量分析：（3）溫度對化學(xué)平衡的影響1.結(jié)論：2.分析：

A、定量分析：B、圖像分析：（3）溫度對化學(xué)平衡的影響3.溫度對化學(xué)平衡的影響速率-時間關(guān)系圖V正=V逆V正V逆t1t（s）

V（molL-1S-1）0t2V”正=V”逆V’逆V’正（正反應(yīng)是放熱反應(yīng)）

升高溫度（3）溫度對化學(xué)平衡的影響用v—t圖像分析溫度對化學(xué)平衡的影響①t1時刻，若升溫，v′正、v′逆均增大，但v′逆增大幅度大，則v′逆＞v′正，平衡向逆反應(yīng)方向移動；②t1時刻，若降溫，v′正、v′逆均減小，但v′逆減小幅度大，則v′正＞v′逆，平衡向正反應(yīng)方向移動。已知mA(g)＋nB(g)pC(g)

ΔH＜0，當(dāng)反應(yīng)達到平衡后，若t1時刻升溫或降溫，試補充出v正、v逆隨時間變化的曲線。（3）溫度對化學(xué)平衡的影響aA(g)+bB(g)cC(g)ΔH0在其他條件不變的情況下，溫度對化學(xué)平衡的影響①升高溫度，平衡向吸熱的方向移動。②降低溫度，平衡向放熱的方向移動。3.溫度對化學(xué)平衡的影響速率-時間關(guān)系圖特別提醒任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化(放熱或吸熱)，所以任意可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡狀態(tài)都受溫度的影響。（3）溫度對化學(xué)平衡的影響熱力學(xué)第零定律又稱熱平衡定律，是熱力學(xué)的四條基本定律之一，是一個關(guān)于互相接觸的物體在熱平衡時的描述，以及為溫度提供理論基礎(chǔ)。定律內(nèi)容：“若兩個熱力學(xué)系統(tǒng)均與第三個系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，此兩個系統(tǒng)也必互相處于熱平衡。該定律用來作為進行體系測量的基本依據(jù)，其重要性在于它說明了溫度的定義和溫度的測量方法。盧瑟福之婿拉爾夫·福勒熱力學(xué)第零定律4.催化劑對化學(xué)平衡的影響活化分子能量E活化分子能量E′催化劑降低反應(yīng)活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率同等程度地改變v正和v逆，化學(xué)平衡不移動但改變反應(yīng)達到平衡所需的時間。不改變ΔH，平衡不移動，不改變K（4）催化劑對化學(xué)平衡的影響1.結(jié)論：2.分析：

（1）圖像分析：（3）溫度對化學(xué)平衡的影響4.催化劑對化學(xué)平衡的影響——圖像分析使用催化劑，正、逆反應(yīng)速率同時增大，且增大的倍數(shù)相同。

v(正)=v(逆)即加入催化劑，化學(xué)平衡不移動

含量tt1t2先拐先平，使用催化劑（4）催化劑對化學(xué)平衡的影響P40（2）注意：4.催化劑對化學(xué)平衡的影響——小結(jié)(1)催化劑對化學(xué)平衡的影響規(guī)律其他條件不變，催化劑不能改變達到平衡時混合物的組成，但能改變反應(yīng)達到化學(xué)平衡所需的時間。(2)用v—t圖像分析催化劑對化學(xué)平衡的影響t1時刻，加入催化劑，v′正、v′逆同等倍數(shù)增大，則v′正＝v′逆，平衡不移動。溫馨提示：一般說的催化劑都是指的正催化劑，即可以加快反應(yīng)速率。特殊情況下，也可使用負催化劑，減慢反應(yīng)速率。（4）催化劑對化學(xué)平衡的影響二、勒夏特列原理法國化學(xué)家勒夏特列曾總結(jié)一條經(jīng)驗規(guī)律：如果改變影響平衡的一個因素（如參加反應(yīng)物質(zhì)的濃度、溫度、或壓強等），平衡就能夠向減弱這種改變的方向移動?！皽p弱”外界條件的影響，而不能“消除”外界條件的影響。注意：①適用范圍：勒夏特列原理適用于任何動態(tài)平衡體系（如：溶解平衡、電離平衡等），未平衡狀態(tài)不能用此來分析。②適用條件：一個能影響化學(xué)平衡改變的外界條件。③平衡移動結(jié)果是“減弱”這種改變，不是“消除”這種改變。

D舉個例子原平衡（100℃）升溫到200℃吸熱反應(yīng)方向移動新平衡（溫度介于100-200℃之間）減弱但不抵消減弱（降溫）對于2H2O2

2H2O+O2的反應(yīng)，使用MnO2可加快制備O2的反應(yīng)速率呢？改變的外界條件(其他條件不變)化學(xué)平衡移動的方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動壓強(有氣體參加的反應(yīng))Δn(g)≠0增大壓強(減小容器的容積)向氣體分子體積減小的方向移動減小壓強(增大容器的容積)向氣體分子體積增大的方向移動Δn(g)=0改變壓強平衡不移動溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動催化劑同等程度地改變v正、v逆,平衡不移動1.外因?qū)瘜W(xué)平衡的影響條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向

方向移動減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向

方向移動壓強(對有氣體參加的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變增大壓強向

的方向移動減小壓強向

的方向移動反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變改變壓強___________正反應(yīng)逆反應(yīng)氣體分子數(shù)目減小氣體分子數(shù)目增大平衡不移動條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動溫度升高溫度向

反應(yīng)方向移動降低溫度向

反應(yīng)方向移動催化劑使用催化劑___________吸熱放熱平衡不移動2.勒夏特列原理(1)內(nèi)容：如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強及參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度)，平衡就向著能夠

這種改變的方向移動。(2)適用范圍勒夏特列原理適用于已達到平衡的反應(yīng)體系，不可逆過程或未達到平衡的可逆過程均不能使用該原理。減弱(3)對原理中“減弱這種改變”的理解勒夏特列原理中的“減弱”不等于“消除”，更不是“扭轉(zhuǎn)”。如，對于2NO2(g)(紅棕色)

N2O4(g)(無色)的平衡體系，若縮小體積增大壓強，混合氣體顏色先

，后

，達到新的平衡后混合體系顏色比原平衡時顏色

。加深變淺深(1)溫度可以影響任意可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡狀態(tài)(2)升高溫度，反應(yīng)速率加快，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(3)升高溫度，反應(yīng)速率加快，但反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率可能降低(4)升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)一定增大(5)對于可逆反應(yīng)，改變外界條件使平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)一定增大(6)平衡移動，平衡常數(shù)不一定改變，但平衡常數(shù)改變，平衡一定發(fā)生移動(7)催化劑能加快反應(yīng)速率，提高物質(zhì)單位時間內(nèi)的產(chǎn)量，也能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率××√√×√×1.一定條件下，在密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)

ΔH>0，達平衡后：(1)容積不變，升高溫度，平衡

移動，c(CO2)

，氫氣的轉(zhuǎn)化率

，CO的體積分數(shù)

，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量

。正向減小增大增大不變(2)在下圖中補全，t1時，升高溫度后的v-t圖像。答案(3)在下圖中畫出，t1時，降低溫度，t2時重新達到平衡的v-t圖像。答案2.已知某可逆反應(yīng)在密閉容器中進行：A(g)+B(g)

3C(g)+D(s)

ΔH>0，C的濃度與時間t的關(guān)系如圖所示。若使a曲線變?yōu)閎曲線，可能采取的措施是

。

使用催化劑3.向一密閉容器中充入N2和H2發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

ΔH<0，t1時刻達到平衡狀態(tài)Ⅰ，t2時刻改變某一條件，t3時刻重新達到平衡狀態(tài)

Ⅱ，反應(yīng)速率(v)隨時間(t)的變化如圖所示。下列說法正確的是A.t1時，v正(N2)=2v逆(NH3)B.t2時改變的條件：向容器中加入NH3(g)C.N2的平衡轉(zhuǎn)化率：α(Ⅰ)>α(Ⅱ)D.平衡常數(shù)K：K(Ⅰ)<K(Ⅱ)√4.羰基硫(COS)是一種糧食熏蒸劑，能防止某些害蟲和真菌的危害。在容積不變的密閉容器中充入2molCO和2molH2S發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2S(g)

COS(g)+H2(g)

ΔH，平衡時COS的體積分數(shù)隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是A.ΔH>0B.T1

℃，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為70%C.a點正反應(yīng)速率小于b點逆反應(yīng)速率D.增大壓強可使COS的體積分數(shù)由c點增加到b點√2.可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)

2C(g)

ΔH<0，在一定條件下達到平衡，若改變條件，將變化情況(填“增大”“減小”或“不變”)填入空格：(1)升高溫度：v正

，v逆

，B的轉(zhuǎn)化率

。(2)使用催化劑，v正

，v逆

，A的物質(zhì)的量

。

(3)保持溫度和壓強不變通入Ne氣，則C的物質(zhì)的量

，A的轉(zhuǎn)化率

。

(4)保持溫度和容積不變通入稀有氣體，則A的轉(zhuǎn)化率

。

(5)若溫度和容積不變，反應(yīng)從正反應(yīng)開始至平衡，在這個變化過程中，容器內(nèi)氣體的密度

。

增大增大減小增大增大不變減小減小不變不變3.在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

ΔH<0，在某一時刻達到平衡，測得c(N2)=1mol·L-1，容器內(nèi)壓強為p，溫度為T。(1)再向容器中通入N2，使其濃度變?yōu)?mol·L-1，并保持容積不變，再次達到平衡時c(N2)的范圍是

。

(2)將容器體積縮小至平衡時的一半，并保持溫度不變，再次達到平衡時壓強p'的范圍是

。

(3)迅速升溫至T1，并保持容積不變，且不與外界進行熱交換，再次達到平衡時，溫度T'的范圍是

。

1mol·L-1<c(N2)<2mol·L-1p<p'<2pT<T'<T14.在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應(yīng)：xA(g)+yB(g)

zC(g)，平衡時測得C的濃度為0.50mol·L-1。保持溫度不變，將容器的容積壓縮到原來的一半，再達到平衡時，測得C的濃度變?yōu)?.90mol·L-1。(1)壓縮容積時，平衡是否發(fā)生移動？移動的方向如何？(2)C的體積分數(shù)

(填“增大”“減小”或“不變”)。

(3)x+y

z(填“>”“<”或“=”)。

答案發(fā)生移動，平衡逆向移動減小<返回催化劑只能改變反應(yīng)速率，對化學(xué)平衡的移動無影響反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，增大壓強，平衡不移動BE2.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是①工業(yè)合成氨，反應(yīng)條件選擇高溫②實驗室可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣③使用催化劑可加快SO2轉(zhuǎn)化為SO3的速率④硫酸工業(yè)中，增大O2的濃度有利于提高SO2的轉(zhuǎn)化率A.②③ B.②④C.①③

D.①④該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫，平衡左移，不利于氨氣的生成，不能用勒夏特列原理解釋Cl2＋H2O?H＋＋Cl－＋HClO，飽和食鹽水中大量Cl－使平衡逆向移動，氯氣溶解量減小催化劑不影響平衡移動，只能加快化學(xué)反應(yīng)速率，不能用勒夏特列原理解釋增大反應(yīng)物濃度，平衡正向移動，能增大SO2的轉(zhuǎn)化率，可用勒夏特列原理解釋C化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡移動勒夏特列原理溫度壓強Q與K比較（定量分析）

（定性分析）化學(xué)平衡的建立定量研究：化學(xué)平衡常數(shù)濃度改變(1)溫度可以影響任意可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡狀態(tài)(

)(2)催化劑能加快反應(yīng)速率，提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量，也能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(

)(3)升高溫度，反應(yīng)速率加快，化學(xué)平衡正向移動(

)(4)升高溫度，反應(yīng)速率加快，但反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率可能降低(

)(5)對于可逆反應(yīng)，改變外界條件使平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)一定增大(

)(6)升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)增大(

)(7)平衡移動，平衡常數(shù)不一定改變，但平衡常數(shù)改變，平衡一定發(fā)生移動(

)√××√××√1.判斷正誤2.對處于化學(xué)平衡的體系，由化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系可知(

)A.化學(xué)反應(yīng)速率變化時，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動B.化學(xué)平衡發(fā)生移動時，化學(xué)反應(yīng)速率一定變化C.正反應(yīng)進行的程度大，正反應(yīng)速率一定大D.改變壓強，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變，平衡一定發(fā)生移動B3.反應(yīng)：A(g)＋3B(g)?2C(g)

ΔH＜0達到平衡后，將反應(yīng)體系的溫度降低，下列敘述中正確的是（

）A.正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向右移動B.正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡向左移動C.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡向右移動D.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡向左移動C4．下列實驗事實可以用平衡移動原理解釋的是()A．“NO2”球浸泡在熱水中，顏色變深B．H2(g)+I2(g)

2HI(g)，加壓后顏色變深C．過量鐵和稀硝酸反應(yīng)，溶液變成淺綠色D．合成氨工業(yè)中使用鐵觸媒作催化劑A5.對可逆反應(yīng)2A(s)＋3B(g)?2C(g)＋2D(g)

ΔH<0，在一定條件下達到平衡，下列有關(guān)敘述正確的是①增加A的量，平衡向正反應(yīng)方向移動②升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，v正減小③壓強增大一倍，平衡不移動，v正、v逆不變④增大B的濃度，v正>v逆⑤加入催化劑，平衡向正反應(yīng)方向移動A.①② B.④ C.③ D.④⑤B6.對可逆反應(yīng)2A(s)＋3B(g)

2C(g)＋2D(g)

ΔH<0，在一定條件下達到平衡，下列有關(guān)敘述正確的是①增加A的量，平衡向正反應(yīng)方向移動②升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，v正減?、蹓簭娫龃笠槐叮胶獠灰苿?，v正、v逆不變④增大B的濃度，v正>v逆⑤加入催化劑，平衡向正反應(yīng)方向移動A.①② B.④ C.③ D.④⑤A是固體，增大A的量對平衡無影響升溫，v正、v逆均增大壓強增大平衡逆向移動，且v正、v逆都增大平衡不移動B7.在密閉容器中有可逆反應(yīng)：nA（g）+mB（g）pC（g），處于平衡狀態(tài)（已知n+m>p，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)），則下列說法正確的是（）①升溫，c(B)/c(C)的比值變小