1、第4课时 温度、催化剂对化学平衡移动的影响 学习目标 1. 通过温度对可逆反应速率的影响，理解并掌握通过温度对可逆反应速率的影响，理解并掌握 温度影响化学移动的规律。温度影响化学移动的规律。 2. 了解催化剂影响化学反应速率的实质，并进一了解催化剂影响化学反应速率的实质，并进一 步探讨对化学平衡的影响。步探讨对化学平衡的影响。 浓浓 度度 提问 1. 影响影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？化学反应速率的外界条件主要有哪些？ 化学反应速率化学反应速率 温温 度度 压压 强强 催化剂催化剂 2. 平衡平衡移动的原因？移动的原因？ 旧平衡旧平衡 v(正正)=v(逆）逆） 条件条件改变改变 影响速
2、率影响速率 v(正正)=v(逆）逆） 平衡不移动平衡不移动 v(正正)v(逆）逆） 平衡被破坏平衡被破坏 v(正正)v(逆）逆） v(正正)v(逆）逆） 正向移动正向移动 逆向移动逆向移动 外在外在条件的改变，影响了反应速率，造成新的正逆反条件的改变，影响了反应速率，造成新的正逆反 应速率不等，平衡发生移动。应速率不等，平衡发生移动。 2.4 （1）增大氧气浓度，平衡向减小氧气浓度方向移动）增大氧气浓度，平衡向减小氧气浓度方向移动 氧气氧气 浓度浓度 时间时间 4.4 复习复习浓度和压强对平衡移动的影响浓度和压强对平衡移动的影响 （2）达到新平衡时，氧气的浓度比增加时少了，但是）达到新平衡时，
3、氧气的浓度比增加时少了，但是 旧平衡多了。旧平衡多了。 例例1：图像分析：图像分析 环节一 P 增大增大压强，化学平衡就向气体体积缩小的方向移动压强，化学平衡就向气体体积缩小的方向移动 压强压强 时间时间 2P 达到达到新平衡时的压强，比增压时小，但是比原来大。新平衡时的压强，比增压时小，但是比原来大。 例例2：图像分析：图像分析 （目的就是向减小压强的方向移动）（目的就是向减小压强的方向移动） 探究探究温度对平衡的影响：温度对平衡的影响： 环节二 (红棕色红棕色) (无色无色) 热水热水冰水冰水常温常温 吸热吸热 放热放热 混合气体混合气体受热颜色变深；受热颜色变深； 遇冷颜色变浅。遇冷颜色
4、变浅。 现象：现象： 实验探究实验探究(实验实验27) 2NO2(g) N2O4(g) H= 56.9 kJ/mol 实验探究实验探究(实验实验27) 2NO2(气气) N2O4(气气) H56.9 kJ/mol 讨论讨论A：混和气体受热颜色变深，说明：混和气体受热颜色变深，说明 ； 。 B：混和气体遇冷颜色变浅，说明：混和气体遇冷颜色变浅，说明 ； 。 NO2浓度增大浓度增大 平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动 NO2浓度减小浓度减小 平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动 结论结论在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下： A：温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；：
5、温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动； B：温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。：温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。 升温对吸热反应有利、降温对放热反应有利升温对吸热反应有利、降温对放热反应有利 v正 正= v逆逆 v正 正 v逆 逆 t1 t(s) v(molL-1S-1) 0 t2 v”正 正 = v”逆逆 v逆 逆 v正 正 升高温度升高温度 速率速率 -时间关系图时间关系图 2NO2(g) N2O4(g) H=-56.9kJ/mol v正 正= v逆逆 v正 正 v逆 逆 t1 t(s) v(mol L-1 S-1) 0 t2 v”正 正 = v”逆逆 v
6、逆 逆 v正 正 降低温度降低温度 速率速率 -时间关系图时间关系图 2NO2(g) N2O4(g) H=-56.9kJ/mol 讨论讨论：这这v-t图有何特点？图有何特点？ 升高温度，正逆反应速率升高温度，正逆反应速率 均增大；降低温度，正逆反均增大；降低温度，正逆反 应速率均应速率均减小减小 升温对吸热反应有利、降升温对吸热反应有利、降 温对放热反应有利温对放热反应有利 能 量 能 量 反应过程反应过程 E1 E2 反应物反应物 生成物生成物 活化分子活化分子 反应热反应热 加了加了催化剂催化剂 E3 活化能降低活化能降低 催化剂催化剂对平衡影响对平衡影响 提问：对于可逆反应，催化剂是加快
7、正反应的反应速率还提问：对于可逆反应，催化剂是加快正反应的反应速率还 是逆反应的反应速率？是逆反应的反应速率？ 环节三 v t v正 正 v逆 逆 v正 正=v逆逆 v t v正 正 v逆 逆 v正 正=v逆逆 加入正催化剂加入正催化剂 加入负催化剂加入负催化剂 结论：加入催化剂化学平衡结论：加入催化剂化学平衡不移动不移动。 使用催化剂，能够使用催化剂，能够同等程度同等程度的改变正逆反应速率，的改变正逆反应速率，改变改变 反应达到平衡所需的时间，反应物的反应达到平衡所需的时间，反应物的转化率不变转化率不变。 催化剂的意义：催化剂的意义： 使用使用催化剂可以加快反应速率，缩短达到平衡的时间，催化
8、剂可以加快反应速率，缩短达到平衡的时间， 提到单位时间的产量。提到单位时间的产量。 催化剂催化剂不能使平衡发生移动，不改变反应物的转化率，不能使平衡发生移动，不改变反应物的转化率， 不改变平衡混合的组成。不改变平衡混合的组成。 平衡平衡移动原理移动原理 (1)适用范围：适用范围： 适用于任何动态平衡体系，未平衡状态不能用适用于任何动态平衡体系，未平衡状态不能用 此来分析。此来分析。 (2)适用适用条件：条件： 一个 一个能能影响化学平衡的外界条件的变化影响化学平衡的外界条件的变化 (3)平衡移动的平衡移动的结果：结果： “减弱减弱”外界条件的影响，”外界条件的影响， 而而不能消除不能消除外界条
9、件的影响。外界条件的影响。 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度 等），平衡就向能够等），平衡就向能够减弱减弱这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。 环节四 材料分析：材料分析： 450时时N2与与H2反应生成反应生成NH3的实验数据的实验数据 压强压强/MPa NH3/% 1 2.0 5 9.2 10 16.4 30 35.5 60 53.6 100 69.4 结论结论:在其它条件不变的情况下，在其它条件不变的情况下，增大压强增大压强，会使化学平衡，会使化学平衡 向着向着气体体积缩小气体体积缩小的方向移动；的方向移动；减小压强减小压强
10、，会使平衡向着，会使平衡向着气气 体体积增大体体积增大的方向移动的方向移动。 N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) 1体积体积 3体积体积 2体积体积 请你利用一下勒夏特列原理来解释一下平衡移动的方向请你利用一下勒夏特列原理来解释一下平衡移动的方向 条件的改变条件的改变 平衡移动方向平衡移动方向 平衡移动结果平衡移动结果 具具 体体 增大反应物浓度增大反应物浓度 减小反应物浓度减小反应物浓度 增大体系压强增大体系压强 减小体系压强减小体系压强 升高温度升高温度 降低温度降低温度 向正反应方向移动向正反应方向移动 向逆反应方向移动向逆反应方向移动 向体积缩小方向移动向体积缩小方向移
11、动 向体积增大方向移动向体积增大方向移动 向吸热方向移动向吸热方向移动 向放热方向移动向放热方向移动 向减弱这种改变的方向减弱这种改变的方 向移动向移动 反应物浓度减小反应物浓度减小 反应物浓度增大反应物浓度增大 体系压强减小体系压强减小 体系压强增大体系压强增大 体系温度减小体系温度减小 体系温度增大体系温度增大 减弱这种改变减弱这种改变 规规 律律 改变一个条件改变一个条件 总结 改变改变反应条件时平衡移动的方向反应条件时平衡移动的方向 催化剂对化学平衡无影响，能缩短平衡到达的时间。催化剂对化学平衡无影响，能缩短平衡到达的时间。 充入充入“惰性气体惰性气体” 1只改变反应速率，而不使平衡发
12、生移动的措施 (1)使用催化剂使用催化剂。 (2)若前后气体计量数相等若前后气体计量数相等，改变压强改变压强。 2“惰性气体”对化学平衡的影响 (1)恒温恒温、恒容条件：恒容条件： 原平衡原平衡体系体系 体系体系总压强增大总压强增大体系中各反体系中各反 应成分的浓度不变应成分的浓度不变平衡不移动平衡不移动。 几种特殊的情况： 充入充入“惰性气体惰性气体” (2)恒温恒温、恒压条件：恒压条件： 原平衡原平衡体系体系 容器容器容积增大容积增大各组分的浓各组分的浓 度减小度减小。反应前后体积不变的平衡不移动反应前后体积不变的平衡不移动，体积改变体积改变 的反应平衡向气体体积增大的方向移动的反应平衡向
13、气体体积增大的方向移动 1. 对对任何一个平衡体系，采取下列措施一定引起平任何一个平衡体系，采取下列措施一定引起平 衡移动的是（衡移动的是（ ） A. 加入加入一种反应物一种反应物 B. 增加增加体系的压强体系的压强 C. 升高升高温度温度 D. 使用使用催化剂催化剂 C 随堂练习 DE BC A.正 正增大、 增大、逆 逆减少 减少 B.正 正、 、逆 逆均不变 均不变 D.平衡向右移动平衡向右移动 E.正 正、 、逆 逆均增大 均增大 C.平衡不发生移动平衡不发生移动 2. 某某一温度下一温度下，在一带有活塞的体积可变的密闭容器中在一带有活塞的体积可变的密闭容器中， 可逆反应：可逆反应：N
14、2+3H2 2NH3达到平衡达到平衡，若向活塞施加一定若向活塞施加一定 的压力的压力，使容器体积减小使容器体积减小，则下列叙述正确的是则下列叙述正确的是( ) ； 若保持该容器的体积不变若保持该容器的体积不变，向该平衡体系中充入氩气向该平衡体系中充入氩气，则则 下列叙述正确的是下列叙述正确的是( ) 3. 如如图所示是表示反应图所示是表示反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H0 在某一时间段内反应速率与反应过程的曲线关系图在某一时间段内反应速率与反应过程的曲线关系图。 (1)氨的质量分数最高的一段时间是氨的质量分数最高的一段时间是_(填字母填字母)。 A.t0t1 B.t2t3 C.t3t4 D.t5t6 A (2)t1、t3、t4改变的条件分别是改变的条件分别是 t1_；t3_； t4_。 升高温度升高温度 使用催化剂使用催化剂 减小压强减小压强