课件温度、催化剂对化学平衡的影响.pptx

1、1.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平衡移动的规律。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。3.根据外界条件对化学平衡的影响，归纳勒夏特列原理。第三课时 影响化学平衡的因素：温度、催化剂在密闭容器中进行下列反应：CO2(g)+C(s)2CO(g)H0，达到平衡后，改变条件则指定物质的浓度及平衡如何变化：1.减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡 ；c(CO2)。2.通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡 ；c(CO2)。3.通入N2，保持密闭容器压强和温度不变，则平衡 ；c(CO2)。逆向移动逆向移动增大增

2、大不移动不移动不变不变正向移动正向移动减小减小知识回顾知识回顾四四.温度温度对化学平衡的影响：对化学平衡的影响：实验现象实验现象思考思考:如何判断平衡移动的方向？如何判断平衡移动的方向？【实验实验2-7 2-7】2NO2 2(g)N2 2O4 4(g)H H0 0实验实验结论结论升温升温颜色加深，说明颜色加深，说明c c(NO(NO2 2)，即，即平衡向平衡向_方向移动方向移动；降温降温颜色变浅，说明颜色变浅，说明c c(NO(NO2 2)，即，即平衡向平衡向_方向移动方向移动。吸热反应吸热反应放热反应放热反应增大增大减小减小V正正=V逆逆V正正V逆逆t1t（s）V（mol/L-1S-1）0t

3、2V”正正=V”逆逆V逆逆V正正升升高高温温度度aA(g)bB(g)cC(g)d D(g)H0 速率速率-时间（时间（V-t）关系图：）关系图：V正正=V逆逆V正正V逆逆t1t（s）V（mol/L-1S-1）0t2V”正正=V”逆逆V逆逆V正正降降低低温温度度aA(g)bB(g)cC(g)d D(g)H0 温度对化学平衡的影响结结 论论在其他条件不变时：在其他条件不变时：1.1.升温，平衡向升温，平衡向_方向移动方向移动；降温，平衡向降温，平衡向_方向移动方向移动。吸热反应吸热反应放热反应放热反应2.2.升温正逆反应速率都升温正逆反应速率都 ；降温正逆反应速率都降温正逆反应速率都 。3.3.温

4、度变化对的吸热反应的影响大。温度变化对的吸热反应的影响大。即升温，正逆反应速率都增大，吸即升温，正逆反应速率都增大，吸热反应增大的倍数更多；降温，正逆反应速率都减小，吸热反应减小的热反应增大的倍数更多；降温，正逆反应速率都减小，吸热反应减小的倍数更多。倍数更多。减小减小增大增大升温对吸热反应有利，降温对放热反应有利五五.催化剂催化剂对化学平衡的影响：对化学平衡的影响：催化剂的使用同催化剂的使用同等程等程度地改变正、逆化度地改变正、逆化学反应速率学反应速率，不，不影响化学平衡的影响化学平衡的移动。移动。结论：结论：催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物的百分含催化剂不能使化学平衡发生移

5、动；不能改变反应混合物的百分含量；但可以改变达到平衡的时间。量；但可以改变达到平衡的时间。vtv正正=v逆逆v正正=v逆逆 含量含量 tt1t2例1.对于化学平衡体系I2(g)H2(g)2HI(g)H0，试根据下图判断由 曲线m变为曲线n改变的条件可能是 _ _。使用催化剂使用催化剂缩小缩小容器体积容器体积例2.如图所示，表示反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H v v正正，改变的条件是升温，改变的条件是升温；t t3 3时，时，v v正正v v逆逆，改变的条件是使用催化剂，改变的条件是使用催化剂；t t4 4时时，v v正正、v v逆逆均减小且均减小且v v逆逆 v v正正，改变的条件

6、是减小压强。，改变的条件是减小压强。减小压强升高温度使用催化剂六六.勒夏特列原理勒夏特列原理(平衡移动原理）平衡移动原理）如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，则平衡将向着能够_这种改变的方向移动。减弱减弱注意事项注意事项(1)(1)研究对象一定是研究对象一定是处于平衡状态的处于平衡状态的_。(2)(2)勒夏特列原理只适用于判断勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的改变影响平衡的_条件条件”时的平衡移时的平衡移动方向。动方向。(3)(3)平衡移动的结果只能是平衡移动的结果只能是“_”_”外界条件的改变，但不能完全外界条件的改变，但不能完全“_”_”这种改变。这种改变。可逆反应可逆

7、反应一个一个减弱减弱消除消除例例3.3.思考思考并完成下列表格并完成下列表格 2SO2SO2 2(g(g)+O)+O2 2(g)(g)2SO2SO3 3(g)(g)条件的改变平衡移动的方向新平衡建立时具体增大O2的浓度减小SO3的浓度增大压强升高温度抽象改变一个条件向向右即右即O2浓度减小的方向浓度减小的方向向向右即右即SO3浓度增大的方向浓度增大的方向SO3浓度较原平衡小浓度较原平衡小O2浓度较原平衡大浓度较原平衡大减弱这种改变减弱这种改变向向左即左即温度降低的方向温度降低的方向向向右即右即压强减小方向压强减小方向不能抵消这种改变不能抵消这种改变平衡温度比旧平衡高平衡温度比旧平衡高总压强比原

8、平衡大总压强比原平衡大例4.在密闭容器中的可逆反应：CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)H0 达平衡后，只改变下列的一个条件，填写有关的空白：增大容器的体积，平衡 ，c（NO2）将 ，反应混合物的颜色 。升高温度，平衡 ，体系的压强 。加入催化剂，平衡 ，NO2的物质的量 。通入O2，反应体系的颜色 ，NO的物质的量 。通入N2，体系压强 ，平衡 。不移动不移动减小减小变浅变浅逆向移动逆向移动增大增大不移动不移动不变不变先变深，后变先变深，后变浅，但比原平衡深浅，但比原平衡深先减少，后先减少，后增多，但比原平衡少增多，但比原平衡少增大增大不移动不移动例5下列事实中，不能用勒夏特列原

9、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 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 合气体颜色变浅解析：解析：A A中考查溶解平衡中考查溶解平衡COCO2 2(g)CO(g)CO2 2(aq)(aq)，压强减小，则平衡向逆方向，压强减小，则平衡向逆方向移动，形成大量气体逸出；移动，形成大量气体逸出；B B中考查温度、浓度、酸碱性对平衡中考查温度、浓度、酸碱性对平衡NHNH3 3H H2 2O O NHNH3 3H H2 2O NHO NH4 4OHOH的影响

10、；的影响；D D中考查温度对中考查温度对2NO2NO2 2 N N2 2O O4 4的影响，的影响，C C中颜色加深的根本原因是因为体积减小，中颜色加深的根本原因是因为体积减小，c c(I(I2 2)浓度增大，不涉及平衡的浓度增大，不涉及平衡的移动，则不能用勒夏特列原理解释。移动，则不能用勒夏特列原理解释。C C注：勒夏特列原理适用于解释所有的动态平衡，但对等体积反应压强变化引起的化学反应速率变化；或工业上使用催化剂的反应的温度选择都不能用之解释。工业上使用催化剂的反应的工业上使用催化剂的反应的温度选择主要目的温度选择主要目的是因为在选择的温度范围，在选择的温度范围，催化剂的活性最大，反应速率

11、快，其次在该温度范围反应物的转化率也催化剂的活性最大，反应速率快，其次在该温度范围反应物的转化率也较大。较大。例例6.(1)6.(1)在合成氨工业生产中，通常通过以下途径来提高合成氨的产量或产在合成氨工业生产中，通常通过以下途径来提高合成氨的产量或产率。请分析采取这些措施的原因。率。请分析采取这些措施的原因。在反应器中注入过量在反应器中注入过量N N2 2:,采用适当的催化剂采用适当的催化剂:,在高压下进行反应在高压下进行反应:,在较高温度下进行反应在较高温度下进行反应:。提高提高H H2 2的转化率，提高产率的转化率，提高产率使反应具有较快的反应速率使反应具有较快的反应速率提高提高N N2

12、2和和H H2 2的转化率，提高产率的转化率，提高产率加快反应速率，且使催化剂加快反应速率，且使催化剂(铁触媒铁触媒)的活性最佳的活性最佳压强(105 Pa)1.015.0510.150.5101SO2的转化率(450)97.598.999.299.699.7SO2的转化率(550)85.692.994.997.798.3则工业上生产硫酸的合成塔中应选择的适宜温度是_，适宜压强是_。450 450 1.011.0110105 5 Pa(Pa(常压常压)解析：解析：从方程式和表中数据可以看出，温度越高，从方程式和表中数据可以看出，温度越高，SOSO2 2的转化率越低；压的转化率越低；压强越大，强

13、越大，SOSO2 2的转化率越高。但在的转化率越高。但在1.011.0110105 5 Pa Pa即常压条件下，即常压条件下，SOSO2 2已经有已经有较高的转化率，并且考虑到成本、设备等方面的情况，故采用常压；较高的转化率，并且考虑到成本、设备等方面的情况，故采用常压；450 450 时反应虽然比时反应虽然比550 550 时反应慢一些，但其转化率很理想时反应慢一些，但其转化率很理想(且催化剂活性且催化剂活性最佳最佳)，故选择，故选择450 450、1.011.0110105 5 Pa Pa。(2)(2)已知已知2SO2SO2 2(g)(g)O O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g)(

14、g)H H0 0，其实验数据如下：，其实验数据如下：例例7.7.反应反应2X2X（g g）+Y+Y（g g）2Z 2Z（g g）H0 H0，在，在不同温度（不同温度（T T1 1和和T T2 2）及压强（）及压强（P P1 1和和P P2 2）下，产物）下，产物Z Z的物质的量（的物质的量（n nZ Z）与反应时间的关系如）与反应时间的关系如图所图所示，下述示，下述判断正确的判断正确的是（是（）A A.T.T1 1TT2 2 ，P P1 1PP2 2 B.TB.T1 1TPP2 2 C.C.T T1 1TT2 2 ，P P1 1PP2 2 D.TD.T1 1TT2 2 ，P P1 1PP2 2 COn(Z)tT1P1T1P2T2P1