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1、第3课时影响化学平衡移动的因素(二) 温度、催化剂对化学平衡移动的影响学习目标定位1.通过温度对可逆反响速率的影响,理解并掌握温度影响化学平衡移动的规律。2.了解催化剂影响化学反响速率的实质,并进一步探讨对化学平衡的影响,从而了解催化剂在化工生产中的应用。一温度对化学平衡移动的影响1按表中实验步骤要求完成实验,观察实验现象,填写下表:实验原理H56.9 kJmol1(红棕色) (无色)实验步骤实验现象热水中混合气体颜色_;冰水中混合气体颜色_实验结论混合气体受热颜色_,说明NO2浓度_,即平衡向_方向移动;混合气体被冷却时颜色_,说明NO2浓度_,即平衡向_方向移动2.反响:mA(g)nB(g
2、)pC(g)mnp,当反响达平衡后,假设温度改变,其反响速率的变化曲线分别如以下图所示:(1)图表示的温度变化是_,平衡移动方向是向_方向。(2)图表示的温度变化是_,平衡移动方向是向_方向。(3)正反响是_热反响,逆反响是_热反响。1.温度对v放、v吸的影响规律升温,v放、v吸均增大,但v吸增大程度大;降温,v放、v吸均减小,但v吸减小程度大。2温度对化学平衡移动的影响规律当其他条件不变时:温度升高,平衡向_方向移动;温度降低,平衡向_方向移动。1反响A(g)3B(g)2C(g)H0达平衡后,将反响体系的温度降低,以下表达中正确的选项是()A正反响速率增大,逆反响速率减小,平衡向正反响方向移
3、动B正反响速率减小,逆反响速率增大,平衡向逆反响方向移动C正反响速率和逆反响速率都减小,平衡向正反响方向移动D正反响速率和逆反响速率都减小,平衡向逆反响方向移动2对于N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0其中vt图像为(1)反响t1时刻改变的条件为_;t2时刻改变的条件为_。(2)反响t1时刻改变的条件为_;t2时刻改变的条件为_。二催化剂对化学平衡的影响1参加催化剂可以大加快反响速率,是因为它可以降低反响所需_,从而提高活化分子_,从而增大反响速率,但是由于催化剂能够_地改变正、逆反响速率,因此它对化学平衡移动_影响。2对于N23H22NH3反响,NH3的体积分数如下图:其中m表示_情况,
4、n表示_情况。催化剂对化学平衡的影响当其他条件不变时:催化剂不能改变到达化学平衡状态时反响混合物的组成,但是使用催化剂能改变反响到达化学平衡所需的时间。3一定温度下,可逆反响aX(g)bY(g)cZ(g)在一密闭容器到达平衡后,t0时刻改变某一外界变化,化学反响速率(v)随时间(t)的变化如下图。那么以下说确的是()A假设abc,那么t0时刻只能是增大了容器的压强B假设abc,那么t0时刻只能是参加了催化剂C假设abc,那么t0时刻只能是增大了容器的压强D假设abc,那么t0时刻只能是参加了催化剂4如下图,表示反响N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0,在某一时间段反响速率与反响过程的曲线关
5、系图。(1)氨的质量分数最高的一段时间是_(填字母序号)。At0t1 Bt2t3 Ct3t4 Dt5t6(2)t1、t3、t4改变的条件分别是t1_;t3_;t4_。三勒夏特列原理1向一密闭容器入1 mol N2、3 mol H2发生反响:N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0,一段时间后到达平衡,当改变以下条件后,请填写以下容:(1)假设增大N2的浓度,平衡移动的方向是_;达新平衡时,氮气的浓度与改变时相比拟,其变化是_。但平衡时的浓度_原平衡时的浓度。(2)假设升高温度,平衡移动的方向是_;达新平衡时的温度与改变时相比拟,其变化是_。但平衡时的温度_原平衡时的温度。(3)假设增大压强,平
6、衡移动的方向是_;达新平衡时的压强与改变时相比拟,其变化是_。但平衡时的压强_原平衡时的压强。2根据以上分析,得知如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够_这种改变的方向移动。该结论就是勒夏特列原理。1.勒夏特列原理的适用围化学反响平衡等所有的动态平衡,只能解释平衡移动造成的结果或现象。2.对“减弱这种改变的正确理解(1)定性角度:用于判断平衡移动的方向。(2)定量角度:“减弱不等于“消除,更不是“扭转。5以下不能用勒夏特列原理解释的事实是()A红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅B氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深C黄绿色的氯水光照后颜色变浅D合成氨工业使用高压以提高氨的
7、产量6反响X(g)Y(g)2Z(g)H0,到达平衡时,要使正反响速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是()A加压 B降温C减小E的浓度 D加催化剂2合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反响制得,其中的一步反响为CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0反响到达平衡后,为提高CO的转化率,以下措施中正确的选项是()A增加压强 B降低温度C增大CO 的浓度 D更换催化剂 3将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反响H2(g)Br2(g)2HBr(g)HbBabCav正,改变的条件是升温;t3时,v正v逆,改变的条件是使用催化剂;t4时,v正、v逆均减小且v逆v正,改变的条件
8、是减小压强。三新知导学1(1)向右移动减小大于(2)向左移动降低高于(3)向右移动减小大于2减弱活学活用5BA项,涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化,故可以用勒夏特列原理解释;B项,加压后平衡不移动,但体积缩小,浓度增大使颜色变深,不能用勒夏特列原理解释;C项,光照后,次氯酸见光分解,使氯气与水反响的平衡向右移动,故可以用勒夏特列原理解释;D项,合成氨工业加压使化学平衡向右移动,可以用勒夏特列原理解释。6D由X(g)Y(g)2Z(g)Hb。4C升高温度,X的转化率降低,A措施不可取;加大X的投入量,那么X的转化率降低,B措施不可取;使用催化剂可以提高反响速率,但平衡不移动,X的转化率不变,C措
9、施可取;缩小体积,平衡向正反响方向移动,X的转化率提高,D措施不可取。5(1)加催化剂;到达平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变温度升高;到达平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小(2)40%(或0.4)0.060 molL1(3)温度升高平衡向正反响方向移动,故该反响是吸热反响(4)0.014 molL1min10.009 molL1min1解析(1)使用了(正)催化剂;理由:因为从图可看出,两者最终的平衡浓度一样,即最终的平衡状态一样,而比所需要的时间短,显然反响速率加快了,故由影响反响速率和影响平衡的因素可知是参加了(正)催化剂。升高温度;理由:因为该反响是在溶液中进展的反响,所以不可能是改变
10、压强引起速率的改变,又由于各物质起始浓度一样,故不可能是改变浓度影响反响速率,再由于和相比到达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不可能是使用催化剂,故改变条件只能是升高温度。(2)中到达平衡时A转化了0.040 mol,由反响计量数可知B转化了0.080 mol,所以B的转化率为100%40.0%;同样在中A转化了0.060 mol,那么生成C为0.060 mol,体积不变,即平衡时 c(C)0.060 molL1。(3)H0;理由:由和进展比照可知升高温度后A的平衡浓度减小,即A的转化率升高,平衡向正反响方向移动,所以正反响是吸热反响,H0。(4)从图上读数,反响进展到4.0 min时,实验中A的浓度为0.072 molL1,那么c(A)0.100 molL10.072 molL10.028 molL1,v(A)c(A)/t0.007 molL1min1,所以vB2vA0.014 molL1min1;反响进展到4.0 min实验中A的浓度为0.064 molL1,c(A)0.100 molL10.064 molL10.036 molL1,v(A)c(A)/t0.009 molL1min1,所以v(C)v(A)0.009 molL1min1。