高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理課件223溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響（40張）

第3課時(shí)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響第2章

第2節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.會(huì)分析化學(xué)平衡的建立，會(huì)判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。2.會(huì)判斷化學(xué)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。3.知道溫度影響化學(xué)平衡移動(dòng)的規(guī)律。一化學(xué)平衡的標(biāo)志和平衡移動(dòng)達(dá)標(biāo)檢測(cè)提升技能二溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響內(nèi)容索引一化學(xué)平衡的標(biāo)志和平衡移動(dòng)新知導(dǎo)學(xué)1.可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的重要特征(平衡的實(shí)質(zhì))是__________。在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g)＋3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是_______。①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA，同時(shí)生成3nmolB②C的生成速率與C的分解速率相等③A、B、C的濃度不再變化④單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA，同時(shí)生成2nmolC②③④v正＝v逆≠02.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，其平衡結(jié)果的標(biāo)志是_________________________________。一定溫度下在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行如下可逆反應(yīng)：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)。當(dāng)下列物理量不發(fā)生變化時(shí)，能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是____。①混合氣體的總物質(zhì)的量②B的物質(zhì)的量濃度

③容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)④混合氣體的密度反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變②④3.化學(xué)平衡移動(dòng)(1)化學(xué)平衡移動(dòng)化學(xué)平衡是在一定條件下建立起來的，由于溫度、濃度、壓強(qiáng)的變化而使可逆反應(yīng)由一個(gè)平衡狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)平衡狀態(tài)的過程，稱為化學(xué)平衡移動(dòng)。此過程可表示為(2)化學(xué)平衡移動(dòng)的方向①若外界條件改變引起v正___v逆，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。②若外界條件改變引起v正____v逆，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。③若外界條件改變引起v正、v逆同倍數(shù)改變，則v′正＝v′逆，化學(xué)平衡___移動(dòng)。><不1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(1)v正＝v逆①對(duì)同一物質(zhì)，該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。②對(duì)不同物質(zhì)，速率之比等于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。(2)反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變。①對(duì)于m＋n≠p＋q的純氣體反應(yīng)，恒溫恒容下氣體的總物質(zhì)的量不變、總壓強(qiáng)不變、平均相對(duì)分子質(zhì)量不變和恒溫恒壓下氣體的密度不變都可以說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。歸納總結(jié)②對(duì)于m＋n＝p＋q的純氣體反應(yīng)，不管是否達(dá)到平衡狀態(tài)，氣體總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量始終保持不變，從而平均摩爾質(zhì)量(相對(duì)分子質(zhì)量)、氣體密度總保持不變(r＝m/n，ρ＝m/V)，因此這五項(xiàng)都不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)。③對(duì)于有固體或液體物質(zhì)參與的反應(yīng)，如aA(s)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)：a.氣體質(zhì)量不變?達(dá)到平衡；b.若b≠c＋d，則n氣、

氣、p總、ρ不變均說明已達(dá)到平衡；c.若b＝c＋d，則n氣、p總不變不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，

氣、ρ不變能說明已達(dá)到平衡。2.化學(xué)平衡移動(dòng)方向的判斷改變化學(xué)反應(yīng)的條件：若Q>K，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；若Q＝K，則平衡不移動(dòng)；若Q<K，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。

1.可逆反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在恒容的密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A.①④⑥⑦

B.②③⑤⑦

C.①③④⑤

D.全部活學(xué)活用答案解析依據(jù)v正＝v逆≠0判斷：①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)必消耗2nmolNO2，說明反應(yīng)已達(dá)平衡；②描述均是正方向，無法判斷；③無論反應(yīng)是否達(dá)平衡，均有此關(guān)系；④NO2為紅棕色的氣體，顏色不變能說明反應(yīng)體系中NO2濃度一定，已達(dá)到平衡；⑤因ρ＝

，反應(yīng)前后，m、V均不變，ρ也不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡；這是一個(gè)不等體反應(yīng)，⑥、⑦均能說明反應(yīng)已達(dá)平衡。

2.一定溫度下，在固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng)：mA(s)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，當(dāng)m、n、p、q為任意正整數(shù)時(shí)，下列狀態(tài)：①體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，②體系的密度不再發(fā)生變化，③各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變，④各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變，⑤反應(yīng)速v(B)∶v(C)∶v(D)＝n∶p∶q，其中，能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是A.③④

B.②③④C.①②③④

D.①②③④⑤答案解析若n＝p＋q，壓強(qiáng)不變時(shí)，不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；根據(jù)ρ＝

，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，m(氣)變而V不變，故ρ是變量，當(dāng)ρ不變時(shí)，反應(yīng)已達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中各組分的濃度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)都不斷變化，不變時(shí)能說明達(dá)到平衡狀態(tài)。二溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)步驟

1.按表中實(shí)驗(yàn)步驟要求完成實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填寫下表：新知導(dǎo)學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_______________________________________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論混合氣體受熱顏色_____，說明NO2____________，即平衡向______方向移動(dòng)；混合氣體被冷卻時(shí)顏色_____，說明_____________，即平衡向_______方向移動(dòng)NO2濃度減小變淺熱水中混合氣體顏色加深；冰水中混合氣體顏色變淺加深濃度增大逆反應(yīng)正反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)溫度298K333K473K673K平衡常數(shù)6.8mol－1·L0.601mol－1·L0.0015mol2·L－22.0mol2·L－2結(jié)論溫度升高，平衡常數(shù)____(平衡向_________方向移動(dòng))溫度升高，平衡常數(shù)_____(平衡向_________方向移動(dòng))2.根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)，分析平衡常數(shù)大小與溫度變化的關(guān)系，將其結(jié)論填入表中：減小吸熱反應(yīng)增大吸熱反應(yīng)相關(guān)視頻1.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律(1)溫度升高，平衡向_____反應(yīng)方向移動(dòng)；溫度降低，平衡向_____反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響是通過改變平衡常數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。歸納總結(jié)吸熱放熱2.溫度對(duì)化學(xué)平衡影響的解釋從化學(xué)平衡的影響因素和Q與K的關(guān)系角度分析，填寫下表：反應(yīng)類型溫度變化K值變化Q與K關(guān)系平衡移動(dòng)方向放熱反應(yīng)升溫__________________降溫__________________吸熱反應(yīng)升溫___________________降溫___________________減小逆向移動(dòng)Q>K增大Q<K正向移動(dòng)Q<K增大減小逆向移動(dòng)Q>K正向移動(dòng)

3.在一定條件下，發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)，達(dá)到化學(xué)平衡后，降低溫度，混合物的顏色變淺，下列有關(guān)該反應(yīng)的說法中正確的是A.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.正反應(yīng)為放熱反應(yīng)C.降溫后CO的濃度增大D.降溫后各物質(zhì)的濃度不變

解析活學(xué)活用答案降低溫度，混合物顏色變淺，說明NO2濃度減小，平衡向右移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，CO濃度減小。

4.將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器，恒溫下發(fā)生反應(yīng)H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)

ΔH<0，平衡時(shí)Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為a；若初始條件相同，絕熱下進(jìn)行上述反應(yīng)，平衡時(shí)Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為b。a與b的關(guān)系是A.a>b

B.a＝bC.a<b

D.無法確定答案

解析該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，絕熱下進(jìn)行反應(yīng)，溫度升高，所以絕熱平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率低于恒溫平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率，即a>b。達(dá)標(biāo)檢測(cè)提升技能1.在一定條件下，可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志是A.NH3的生成速率與NH3的分解速率相等B.單位時(shí)間內(nèi)生成amolN2同時(shí)生成3amolH2C.單位時(shí)間內(nèi)生成amolN2同時(shí)消耗amolH2D.單位時(shí)間內(nèi)有1molN≡N鍵斷裂同時(shí)有3molH—H鍵斷裂答案解析√12345化學(xué)平衡的標(biāo)志是v正＝v逆，故v(生成NH3)＝v(分解NH3)，A正確；生成amolN2與生成3amolH2都表示逆反應(yīng)，不論是否達(dá)到平衡，單位時(shí)間內(nèi)生成amolN2總是同時(shí)生成3amolH2，B錯(cuò)；生成amolN2表示逆反應(yīng)，消耗amolH2表示正反應(yīng)，但是N2、H2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1∶3，C錯(cuò)；1molN≡N鍵斷裂表示正反應(yīng)，3molH—H鍵斷裂表示正反應(yīng)，D錯(cuò)。123452.在一恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，當(dāng)下列物理量不再變化時(shí)，能夠表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量C.A的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量答案解析1234√5123因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故無論反應(yīng)是否平衡，混合氣體的壓強(qiáng)和氣體的總物質(zhì)的量都不改變；A為固態(tài)，其物質(zhì)的量濃度為常數(shù)；若反應(yīng)正向移動(dòng)，混合氣體的質(zhì)量增加，則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變大，反之變小，故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。453.高溫下，某反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K＝

。恒容時(shí)，溫度升高，H2濃度減小。下列說法正確的是A.該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏.恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小C.升高溫度，逆反應(yīng)速率減小D.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋H2O

CO2＋H2答案解析1234√5由平衡常數(shù)K＝

，可知反應(yīng)為CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，D錯(cuò)誤；溫度升高時(shí)H2濃度減小，說明在恒容時(shí)平衡正向移動(dòng)，ΔH>0，A正確；恒溫恒容時(shí)，若采取通入H2增大壓強(qiáng)，則H2的濃度增大，B錯(cuò)誤；升高溫度，v正和v逆都增大，C錯(cuò)誤。123454.工業(yè)上可采用CO與H2合成甲醇，化學(xué)方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)

ΔH<0。T1℃時(shí)，在容積為2L的兩個(gè)密閉容器中充入CO、H2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)過程中部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：1234序號(hào)實(shí)驗(yàn)條件反應(yīng)時(shí)間CO(g)/molH2(g)/molCH3OH(g)/mol實(shí)驗(yàn)Ⅰ

恒溫恒容

0min24010min

2.8

20min1

實(shí)驗(yàn)Ⅱ絕熱恒容0min2405(1)對(duì)于實(shí)驗(yàn)Ⅰ，20min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，其他條件不變，若向容器中再充入0.1molCO(g)和0.2molCH3OH(g)，則平衡_____(填“正向”“逆向”或“不”)移動(dòng)。答案1234逆向5解析

CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)起始濃度(mol·L－1)

1

2

0轉(zhuǎn)化濃度(mol·L－1)

0.5

1

0.5平衡濃度(mol·L－1)

0.51

0.5化學(xué)平衡常數(shù)

再充入0.1molCO(g)和0.2molCH3OH(g)后，

mol－2·L2>K，平衡逆向移動(dòng)。12345(2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ均達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)K1___(填“>”“<”或“＝”)K2。答案解析1234>實(shí)驗(yàn)Ⅱ絕熱，由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以溫度升高，K減小，故K1>K2。5回答下列問題：(1)若反應(yīng)在830℃下達(dá)到平衡，則CO2氣體的轉(zhuǎn)化率為______。5.在一固