温度和催化剂对化学平衡的影响
化学平衡的影响因素
化学平衡的影响因素化学平衡指的是当化学反应达到一定条件后，反应物和生成物之间的反应速率相等。
在化学平衡中，存在着多种影响因素，如温度、浓度、压力和催化剂等。
本文将逐一介绍这些影响因素并探讨它们对化学平衡的影响。
一、温度的影响温度是化学反应速率的重要影响因素，当温度升高时，反应速率也会相应增加。
对于可逆反应而言，在化学平衡下，温度的变化将导致平衡位置的改变。
根据Le Chatelier原理，当温度升高时，平衡位置将向吸热方向移动，反之，温度下降时，平衡位置则向放热方向移动。
因此，温度的改变不仅会影响反应速率，还会改变化学平衡的位置。
二、浓度的影响浓度是指单位体积溶液中溶质的量。
在化学平衡中，浓度的改变会对平衡位置产生影响。
对于可逆反应而言，当反应物浓度增加时，反应向生成物的方向进行，平衡位置向右移动；反之，若反应物浓度减少，则平衡位置向左移动。
这是因为根据Le Chatelier原理，系统倾向于减少压力，使平衡位置发生变化来保持平衡。
三、压力的影响压力是气体反应中的一个重要因素。
对于可逆气体反应而言，当压力增加时，平衡位置将向摩尔数较少的一侧移动，从而使气体压力减小。
反之，当压力减小时，平衡位置将向摩尔数较多的一侧移动，使气体压力增大。
这是为了平衡系统内外压力差而调整平衡位置的结果。
四、催化剂的影响催化剂是可以增加化学反应速率的物质，但不参与反应本身。
在化学平衡中，催化剂可以加速反应的前向和逆向过程，但对平衡位置没有显著影响。
催化剂可提供新的反应路径，降低活化能，从而使反应更快地达到平衡。
综上所述，化学平衡受到温度、浓度、压力和催化剂等因素的影响。
了解这些影响因素对化学平衡的作用有助于我们更好地理解和控制化学反应过程。
在实际应用中，我们可以通过调节这些因素，来实现对反应速率和平衡位置的控制，从而最优化地利用化学反应。
新教材2020-2021学年人教版化学选择性必修：第2章 第2节 温度、催化剂对化学平衡的影响
课堂素能探究
一 温度影响平衡移动
• 问题探究： • 1．对一定条件下的化学平衡状态： • (1)若改变物质的浓度，化学平衡是否一定发生移动？ • (2)若改变体系的温度呢？ • 2．正反应为放热反应的平衡体系，升高温度的瞬间v(正)、 v(逆)如何改变？v(正)、v(逆)的大小关系如何？
探究提示： 1．(1)改变物质的浓度，化学平衡不一定发生移动，如 H2(g)＋ I2(g) 2HI(g)，其他条件不变，把容器体积缩小，各物质的浓度均增大， 但平衡不移动。 (2)若改变温度，化学平衡一定发生移动。 2．v(正)、v(逆)均增大，且 v(正)<v(逆)。
第二章
化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响
学习目标
核心素养
1．探究温度影响化学平衡的规律。
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 1．通过实验探究温度对化学平衡的
影响，从而了解催化剂在化工生产 影响，提升科学探究与创新意识。
中的应用。
小，v(吸)增大。
()
• (2)合成氨反应需要使用催化剂，说明催化剂可以促进×该
平衡向生成氨的方向移动，所以也可以用勒夏特列原理解释
使用催化剂的原因。
•
(× )
(3)C(s)＋CO2(g) 2CO(g) ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，
反应速率 v(CO2)和 CO2 的平衡转化率均增大。
(√ )
2．理解平衡移动原理(勒夏特列原
3．认识化学反应速率、化学平衡典 理)形成变化观念与平衡思想。
型图像，学会化学平衡图像题的解
题方法。
新课情境呈现 课前素能奠基 课堂素能探究 名师博客呈现 课堂达标验收 夯基提能作业
化学平衡速率的影响因素
化学平衡速率的影响因素化学平衡速率是指在化学反应达到平衡时，反应物转化为产物的速率。
在化学反应中，有许多因素会影响反应速率和反应平衡的达成。
本文将从温度、浓度、物质的物理状态和催化剂四个方面来探讨化学平衡速率的影响因素。
一、温度的影响温度是影响化学反应速率的重要因素之一。
根据反应速率理论，温度上升1摄氏度，反应速率大约会增加2-3倍。
这是因为温度升高会提高反应物分子的平均动能，使反应物分子之间的碰撞频率和能量增加，从而增加了有效碰撞的机会。
有效碰撞是指具有足够能量和正确碰撞几何构型的碰撞。
因此，提高温度可以增加反应速率。
二、浓度的影响浓度是化学反应速率的另一个重要因素。
根据速率方程式，反应速率与反应物的浓度成正比。
当反应物浓度增加时，反应物分子之间的碰撞频率也会增加，从而增加了有效碰撞的机会。
因此，增加反应物浓度可以增加反应速率。
但需要注意的是，浓度对于反应速率的影响是有限的。
当反应物浓度达到一定程度后，增加浓度将不再显著增加反应速率。
三、物质的物理状态的影响物质的物理状态也会对化学反应速率产生影响。
一般来说，气体反应的速率要快于液体或固体反应。
这是因为气体分子之间的平均距离较大，碰撞频率较高，而且气体分子运动自由度大，更容易发生有效碰撞。
相比之下，液体和固体分子之间的距离较近，碰撞频率较低，因此反应速率较慢。
四、催化剂的影响催化剂是一种能够加速反应速率但不参与反应的物质。
催化剂通过降低反应物分子之间的活化能来提高反应速率。
活化能是指反应物分子在反应进行过程中必须具备的最低能量。
催化剂可以提供一个新的反应路径，使活化能降低，从而使更多的反应物分子具备足够的能量来发生反应。
因此，催化剂可以显著提高反应速率。
总结起来，化学平衡速率受到温度、浓度、物质的物理状态和催化剂等因素的影响。
温度的升高可以提高反应物分子的能量，增加碰撞频率，从而增加反应速率。
浓度的增加可以增加反应物分子之间的碰撞频率，进而增加反应速率。
温度、催化剂对化学平衡移动的影响 课件
特列原理只适用于只有一个条件改变的平衡移动情况。
(2)勒夏特列原理中的“减弱”不是“抵消”或“逆转”。正确理解是:
增大某一反应物浓度,平衡向使该反应物浓度减小的方向(正反应
方向)移动;但达到新平衡时这一反应物浓度仍比原平衡时大;增大
压强,平衡向使压强减小的方向(气体分子数减小的方向)移动,但达
到新平衡时压强仍比原平衡时大;升高温度,平衡将向温度降低的
方向(吸热反应方向)移动,但达到新平衡时的温度仍比原平衡时高。
反之亦然。如下图所示。
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以
及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的
方向移动。
题型一 应用勒夏特列原理解释实际问题
于1884年提出。是一个定性预测化学平衡点的原理,其内容为:如
果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应的化学
物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
讨论探究
(1)勒夏特列原理的适用范围是什么?
(2)如何正确理解“减弱”这个词在勒夏特列原理中的含义?
探究提示:(1)适用范围:勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反
量均比t0~t1时间段内的低,所以t0~t1时间段内NH3的百分含量最大。
(4)t6时刻分离出NH3,v(逆)立即减小,而v(正)逐渐减小,在t7时刻二者
相等,反应重新达到平衡,据此可画出反应速率的变化曲线。(5)设
反应前加入a mol N2、b mol H2,达平衡时生成2x mol NH3,则反应
例题1下列事实不能用平衡移动原理解释的是 (
)
A.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
课时作业2：2.2.4温度、催化剂对化学平衡的影响
第4课时温度、催化剂对化学平衡的影响题组一温度对化学平衡的影响1．将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)ΔH<0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。
a与b的关系是()A．a>b B．a＝bC．a<b D．无法确定答案A解析该反应为放热反应，绝热下进行反应，温度升高，平衡左移，所以绝热平衡时Br2(g)的转化率低于恒温平衡时的转化率，即a>b。
2．反应2A(g)2B(g)＋C(g)ΔH>0，达平衡时要使v正降低，c(A)增大，应采取的措施是()A．加压B．减压C．加催化剂D．降温答案D3．已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示。
与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。
下列说法错误的是()A．上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快B．上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大C．上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变D．反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应答案D解析升高温度，正、逆反应速率都增大，A项正确；B烧瓶内气体颜色变浅，说明平衡向生成N2O4的方向移动，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大，B项正确；容器的容积不变，混合气体的质量不变，A、B烧瓶内气体密度都不变，C项正确；放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故反应2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热反应，D项错误。
4．在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g)3B＋C(正反应为吸热反应)，平衡时，升高温度，气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断中正确的是()A．B和C可能都是固体B．B和C一定都是气体C．若C为固体，则B一定是气体D．B和C不可能都是气体答案C解析正反应吸热，升温，平衡右移。
温度、催化剂对化学平衡的影响
练习
一定量的混合气体在密闭容器中发生反应： m A (g) + n B (g) p C (g)
达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来 的1/2但达到平衡时，C的浓度为原来的1.8倍，则 下列说法正确的是 ( B ) A、m + n > p
B、A 的转化率降低 C、平衡向正反应方向移动 D、C的体积分数增加
合成氨的工艺流程如图2－24 所示。在工业生产中，可以通过以 下途径来提高合成氨的产率。请利 用有关知识分析采取这些措施的原 因。 1．向反应器中注入过量N2。 2．采用适当的催化剂。 3．在高压下进行反应。 4．在较高温度下进行反应。
思考并完成下列表格
2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)度
平衡移动的方向 新平衡建立时
O2浓度较原平衡 大 SO3浓度较原 平衡小 总压强比原平 衡大 平衡温度比旧 平衡高
具
体
抽 象
向右，即O2浓度 减小的方向 减小SO3的浓度 向右，即SO 浓 3 度增大的方向 增大压强 向右，即压强减 小方向 升高温度 向左，即温度降 低的方向 改变一个条件 减弱这种改变
• 总结：
其他条件 不变时：
升高温度 降低温度
化学平衡向吸热的方向移动 化学平衡向放热的方向移动
总的来说：化学平衡的移动能削弱温度改变给可 逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。
四、催化剂对化学平衡的影响
催化剂降低了反应的活 化能，正反应的活化能降低， 逆反应的活化能也降低，正 反应的活化分子百分数增加 几倍，逆反应的活化分子百 分数也增加几倍，正逆反应 速率增加的倍数相等，加催 化剂，不能使平衡发生移动， 只影响到达平衡的时间。
D、升温
《化学反应原理》第二章 第二节 第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响 勒夏特列原理
第4课时温度、催化剂对化学平衡的影响勒夏特列原理[核心素养发展目标] 1.通过实验论证说明温度的改变和催化剂对化学平衡移动的影响，构建分析判断化学平衡移动方向的思维模型。
2.理解勒夏特列原理，能依据原理分析平衡移动的方向，体会理论对实践的指导作用。
一、温度、催化剂对化学平衡的影响1．实验探究温度对化学平衡的影响(1)常温下，反应2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)ΔH＝－56.9 kJ·mol－1达到平衡，按图示装置实验，观察实验现象，填写下表：热水中冰水中实验现象混合气体颜色______ 混合气体颜色________实验结论说明NO2浓度______，平衡向________方向移动，即升高温度，平衡向________反应的方向移动说明NO2浓度______，平衡向______方向移动，即降低温度，平衡向________反应的方向移动(2)从温度对平衡常数K影响的角度解释上述实验平衡的移动方向：该反应为放热反应，升高温度，K________，平衡________移动；降低温度，K________，平衡________移动，与实验结论一致。
2．温度对化学平衡的影响规律(1)改变温度，任意可逆反应的化学平衡一定会发生移动。
(2)当其他条件不变时，升高温度，化学平衡向________的方向移动；降低温度，化学平衡向________的方向移动。
3．催化剂对化学平衡的影响规律(1)催化剂能同等程度的改变____________反应速率。
其图像(v－t图)如图。
(2)当其他条件不变时，催化剂__________改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，催化剂能改变反应达到化学平衡所需的________。
(1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态()(2)升高温度，反应速率加快，化学平衡向正反应方向移动()(3)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低()(4)升高温度，化学平衡常数一定增大()(5)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大()(6)平衡移动，平衡常数不一定改变，但平衡常数改变，平衡一定发生移动()(7)催化剂能加快反应速率，提高物质单位时间内的产量，也能提高反应物的转化率()1．一定条件下，在密闭容器中，发生反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH>0，达平衡后：(1)容积不变，升高温度，平衡________移动，c(CO2)________，氢气的转化率________，CO 的体积分数________，混合气体的平均相对分子质量________。
温度、催化剂对化学平衡的影响
B
4、右图中关于N2+3 H2 2 NH3 △H < 0 的平衡移动，影响该平衡移动的原因是（ ）
B
A、升高温度 反 B、增大压强 应 C、增大反应物浓度， 速 率 使用催化剂 D、增大反应物浓度， 同时减小生成物浓度
V′正 V正 V逆 时间 V′逆
平衡移动原理（勒沙特列原理）：
如果改变影响平衡的条件（如浓度、 压强、或温度）等，平衡就向能减弱这 种改变的方向移动。
1、已知C(s)+CO2(g) 正反应方向进行的是
2CO(g) （
△H < 0，
该反应达到平衡后，下列条件有利于反应向 A、升高温度和减小压强
B
）
B、降低温度和减小压强
C、减低温度和增大压强 D、升高温度和增大压强
2、对于任何一个平衡体系，采取下列措施一定会 引起平衡移动的是 A、加入一种反应物 B、增加体系的压强 (
5、下列事实中不能用勒沙特列原理解释的是（
A、密闭、低温是存放氨水的必要条件
）
B、实验室用排饱和食盐水法收集氯气
NH3的利用率
D
C、硝酸工业生产中，使用过量空气以提高
D、在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化
课堂小结
（1）如果升高温度，v(正)、v(逆)都增大，平衡向 （“吸热”或“放热”）反应方向移 动； 吸热 如果降低温度，v(正) 、v(逆)都减小，平衡向 放热 （“吸热”或“放热”）反应方向移 不 动。 缩短 （2）催化剂 影响化学平衡发生移动；不能 改变反应混合物的百分含量；但可以 达 到平衡的时间。 （3）勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条 减弱 件(如浓度、压强或温度)，平衡就向着能够 这种改变的方向移动。
C
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
B.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) (正反应为放热反应）
C.2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) (正反应为吸热反应）
D.H2(g)+I2(g) 2HI(g) (正反应为放热反应）
变式探究2
如图中曲线a表示放热反应X(g)+Y(g) Z(g)+M (g)+N(s)，进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（）
③有气体参加的反应达到平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定移动
④有气体参加的反应达平衡后，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动
A.①④B.①②③C.②③④D.①②③④
答案：
例1：C
变式1：A变式2：C变式3：B变式4：C变式5：B变式6：D
A.加催化剂同时升高温度B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2D.降低温度同时增大压强
变式探究6
下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是（）
①已达到平衡的反应C(s)+H2O(l) CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动
②已达到平衡的反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率一定升高
变式探究4
对于反应2A(g)+B(g) 2C(g)△H>0，下列反应有利于生成C的是（）
A.低温低压B.低温高压C.高温高压D.高温低压
变式探究5
在密闭容器中，一定条件进行如下反应：
NO(g)+CO(g) 1/2N2(g)+CO2(g)△H=-373.2kJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是（）
A.升高温度B.加大X的投入量
C.加催化剂D.增大体积
变式探究3
对于可逆反应mA(g)+nB(s) pC(g)+qD(g反应是吸热反应，m<p+q B.正反应是吸热反应，m>p+q
C.正反应是放热反应，m>p+q D.正反应是放热反应，m<p+q
【例1】对于合成氨反应来说，使用催化剂和采用高压，对这两项作用的叙述正确的是（）
A.都能提髙反应速率，对平衡无影响
B.都不能缩短达到平衡所用的时间，但对平衡有影响
C.都能缩短达到平衡所用的时间，只有压强对平衡有影响
D.催化剂能缩短达到平衡所用的时间，而压强不能
变式探究1
在密闭容器中下列反应达平衡时，若降低温度可使混合气体平均相对分子质量减小的是（）
温度和催化剂对化学平衡的影响
说明:
①任意的化学反应都伴随着能量的变化（放热或吸热）。在可逆反应里，一个反应为放（吸）热反应，另一个反应必为吸（放）热反应，吸收的热量与放出的热量数值相等，但符号相反。
②任意可逆反应的化学平衡状态，都能受到温度的影响而发生移动。
③由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，因此它对化学平衡的移动无影响，即催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。