溫度、催化劑對化學平衡的影響（原卷版）-2024年人教版新高二化學復習講義+習題

第10講溫度、催化劑對化學平衡的影響

I顏羽目標

1.變化觀念與平衡思想：從變化的角度認識化學平衡的移動，即可逆反應達到平衡后，溫度、催化劑改變,

平衡將會發(fā)生移動而建立新的平衡。

2.證據推理與模型認知：通過實驗論證說明溫度、催化劑的改變對化學平衡移動的影響，構建分析判斷化學

平衡移動方向的思維模型（勒夏特列原理）。

￡知識喜毓

一、溫度、催化劑對化學平衡的影響

i.溫度對化學平衡的影響

（1）實驗探究溫度對化學平衡的影響

按表中實驗步驟要求完成實驗，觀察實驗現象，填寫下表:

2NO(g)=-NO(g)L\"=—56.9kJ-mori

實驗原理224

(紅棕色)(無色)

工

實驗步驟

NO2與N/O*的混合氣d*

實驗現象熱水中混合氣體顏色——;冰水中混合氣體顏色______

混合氣體受熱顏色―說明NCh濃度______，即平衡向______方向移動；混合氣

實驗結論

體被冷卻時顏色______說明NCh濃度______，即平衡向______方向移動

(2)溫度對化學平衡的影響規(guī)律

①任何化學反應都伴隨著能量的變化(放熱或吸熱)，所以任意可逆反應的化學平衡狀態(tài)都受的影響。

②當其他條件不變時:

溫度升高，平衡向的方向移動；

溫度降低，平衡向的方向移動。

(3)用v-t圖像分析溫度對化學平衡的影響

已知反應：加A(g)+〃B(g)=pC(g)AH<0,當反應達平衡后，若溫度改變，其反應速率的變化曲線分別如

下圖所示。

加時刻,升高溫度，v'正、M逆均增大,但吸熱反應方向的M逆增大幅度大，則M逆>/正，平衡向逆反應方向移

動。

fi時刻，降低溫度，v'正、記逆均減小，但吸熱反應方向的V逆減小幅度大。則逆，平衡向正反應方向移

動。

2.催化劑對化學平衡的影響

(1)催化劑對化學平衡的影響規(guī)律

當其他條件不變時:

催化劑改變達到化學平衡狀態(tài)時反應混合物的組成，但是使用催化劑能反應達到化學平衡所

需的時間。

(2)用v—t圖像分析催化劑對化學平衡的影響

加時刻,加入催化劑，江正、M逆同等倍數增大，則記正=M逆，平衡不移動。

二、勒夏特列原理

1.定義

如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強及參加反應的物質的濃度)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方

向移動。

2.適用范圍

(1)勒夏特列原理僅適用于的反應體系，不可逆過程或未達到平衡的可逆過程均不能使用該原

理。此外，勒夏特列原理對所有的(如溶解平衡、電離平衡和水解平衡等)都適用。

(2)勒夏特列原理只適用于判斷“改變影響平衡的一個因素”時平衡移動的方向。若同時改變影響平衡移動的

幾個因素，則不能簡單地根據勒夏特列原理來判斷平衡移動的方向，只有在改變的因素對平衡移動的方向

影響一致時，才能根據勒夏特列原理進行判斷。

【特別提醒】平衡移動的結果只能是“減弱”外界條件的改變，但不能完全“消除”這種改變?？筛爬椤巴庾?/p>

大于內變

3.勒夏特列原理的應用

勒夏特列原理只能解決與有關的問題。不涉及平衡移動的問題都不能用勒夏特列原理解釋，

常見的有：

(1)使用催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動；

(2)反應前后氣體體積不變的可逆反應，改變壓強可以改變化學反應速率，但不能使化學平衡發(fā)生移動；

(3)發(fā)生的化學反應本身不是可逆反應；

(4)外界條件的改變對平衡移動的影響與生產要求不完全一致的反應。

考點01溫度對化學平衡的影響

【例1】反應A(g)+3B(g)02c(g)AH<0達到平衡后，將反應體系的溫度降低，下列敘述中正確的是

A.正反應速率增大，逆反應速率減小，平衡向正反應方向移動

B.正反應速率減小，逆反應速率增大，平衡向逆反應方向移動

C.正反應速率和逆反應速率都減小，平衡向正反應方向移動

D.正反應速率和逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向移動

【變式1-1］在2L恒容密閉容器中充入2moiX和ImolY發(fā)生反應2X(g)+Y(g)U3Z(g)△H<0,反應過程持

續(xù)升高溫度，測得混合體系中X的體積分數與溫度的關系如圖所示，下列推斷正確的是

B.W點X的正反應速率等于M點X的正反應速率

C.Q點時，Y的轉化率最大

D.平衡時充入X,達到新平衡時X的轉化率增大

【變式1-2］在密閉容器中發(fā)生儲氫反應：LaNi5(s)+3H2(g)=LaNi5H6(s)AH<0o在一定溫度下，達到平

衡狀態(tài)，測得氫氣壓強為2MPa。下列說法正確的是

A.升高溫度，v逆增大，v正減小，平衡逆向移動

B.低溫條件有利于該反應正向自發(fā)，利于儲氫

C.維持溫度不變，向密閉容器中充入氫氣，平衡正向移動，平衡常數增大

D.維持溫度不變，縮小容器的容積，平衡正向移動，重新達到平衡時H2的濃度減小

考點02多因素對化學平衡影響的分析

【例2】反應2so2+O2U2s兇心。在密閉容器中進行，下列關于該反應的說法正確的是

A.升高溫度能使平衡向逆反應方向移動

B.達到平衡狀態(tài)時SO,的濃度等于SO3的濃度

C.增大壓強，正反應速率增大，逆反應速率減小

D.使用催化劑，可增大反應物轉化率

【變式2-1］一定條件下，二氧化氮和四氧化二氮之間存在下列平衡：2NC)2(g)uN2O4(g)AH<0,在測

定二氧化氮的相對分子質量時，下列條件中，測定結果與真實值最接近的是

A.溫度130℃、壓強3.03xl()4paB.溫度25℃、壓強1.01xl05pa

C.溫度130℃、壓強5.05xlC)4paD.溫度0℃、壓強5O5xlC)4pa

【變式2-2］體積恒定的密閉容器中發(fā)生反應：2NO(g)+2CO(g)^I2(g)+2CO2(g)AH<0,其他條件不

變時，下列說法正確的是

A.升高溫度可使平衡正向移動

B.增大壓強可使化學平衡常數增大

C.移走CO?可提高CO的平衡轉化率

D.使用催化劑可提高NO的平衡轉化率

考點03化學平衡移動的相關圖像

【例3】在一體積可變的密閉容器中充入一定量的NC)2(g)和NzO/g),發(fā)生反應

N2O4(g)^2NO2(g)AH>0,體系中各物質的百分含量與溫度的變化關系如圖所示，下列說法正確的是

A.曲線①表示NO2的百分含量

B.反應達到平衡后，保持其他條件不變，壓縮容器的體積平衡向左移，氣體顏色變淺

C.若m點為反應平衡點，此時平衡常數K=1

D.反應達到平衡后，保持其他條件不變，往該容器中充入少量稀有氣體，平衡不移動

【變式3-1］在一定溫度下的可逆反應：mA(g)+nB(g)QpC(g)+qD(g),生成物C的體積分數與壓強pi和

P2、時間ti和t2的關系如圖所示，則在下列關系式中正確的是()

c%

C2k_2

04，2t

A.pi>p2B.pi<p2C.m+n>p+qD.m+n=p+q

【變式3-2］在反應N2（g）+3H2（g）U2NH3（g）AH<0的平衡體系中，當恒溫恒壓條件下ti時刻分離出NH3

時，下列說法正確的是（）

A.ti時刻后的速率變化如圖所示

B.ti時刻后達到新平衡前Q>K

C.新平衡體系中NH3的含量增大

D.N2的平衡轉化率增大

考點04勒夏特列原理的應用

【例4】下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是

A.使用鐵觸媒，加快合成氨的反應速率

B.濱水中存在Brz+H?。^^HBr+HBrO,當加入硝酸銀溶液后，溶液顏色變淺

C.合成氨工業(yè)采用20~50MPa高壓

D.反應CO（g）+NO式g）=iCC>2（g）+NO（g）AH<0,達到平衡后，升高溫度體系顏色變深

【變式4-1］下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是

A.對CO（g）+NO2（g）UCO2（g）+NO（g）平衡體系，增大壓強可使顏色變深

B.氯水中存在下列平衡：CI2+H2OBHCI+HCIO,當加入AgNCh溶液后，溶液顏色變淺

C.對2NCh（g）^N2O4（g）,升高溫度平衡體系顏色變深

D.夏天從冰箱拿出的啤酒剛一開啟即涌出大量泡沫。

【變式4-2］下列變化與勒夏特列原理無關的是

A.紅棕色的NO2體系加壓后，顏色先變深后逐漸變淺

B.將O.Olmol/LFeCb溶液加熱，溶液的顏色加深

C.在配制硫酸亞鐵溶液時往往要加入少量鐵粉

D.加熱蒸干AlCb溶液不能得到無水AlCb

笈遒關楂測

1.下列事實能用勒夏特列原理解釋的是

A.加入催化劑有利于SO?生成SO3

B.黃綠色的氯水光照后顏色變淺

C.500。（2比常溫更有利于合成氨的反應

D.由氫氣、碘蒸氣、碘化氫氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深

2.下列事實中不能用化學平衡移動原理解釋的是

A.牙膏中添加氟化物，能起到預防齒離齒的作用

B.實驗室利用H2O2制取02使用MnO2作催化劑

C.實驗室配制Na2s溶液時滴加幾滴NaOH溶液

D.在K^CrzO,溶液中滴加5?10滴濃NaOH溶液，顏色變黃

3.如圖為某化學反應的速率與時間的關系示意圖。在ti時刻升高溫度或增大壓強，速率的變化都符合示意

B.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)AH<0

c.H2(g)+I2(g)U2HI(g)AH>0

D.2A(g)+B(g)=2C(g)AH>0

4.對于下列化學平衡在一定條件下發(fā)生移動的描述，不正確的是

A.C12+H2O^HC1+HC1O,氯水中加入碳酸鈣，漂白性增強

2+

B.ZnS+Cu2+=CuS+Zn,閃鋅礦(ZnS)遇CuSO4溶液轉化為銅藍(CuS)

C.2NO2^N2O4AH<0,將裝有NCh的玻璃球浸入熱水中，紅棕色變淺

D.。2。72-(橙色)+H2O02CrO42-(黃色)+2H+,冷02。7溶液中滴加幾滴濃硫酸，橙色加深

5.在一定條件下，下列可逆反應達到化學平衡：12(g)+H2(g)U2Hl(g)；AH<0,要使混合氣體的顏

色加深，可以采取的方法是()

A.降低溫度B.增大H2的濃度C.增大壓強D,減小壓強

6.化學中常用圖像直觀地描述化學反應的進程或結果。下列對圖像描述錯誤的是

A.圖①可表示lOmLO.Olmol?"LKNJi酸性溶液與過量的。2c之。,溶液混合時,n(Mn")隨時間

的變化

B.圖②可表示體積相等、pH=1的醋酸溶液與鹽酸加入等量水稀釋時的pH變化

C.圖③可表示溫度對可逆反應X(g)QY(g),AH>0的影響

D.圖④可表示壓強對可逆反應H2(g)+I2(g)U2HI(g)的影響

7.有一處于平衡狀態(tài)的反應：3A(s)+2B(g)U3c(g),AH>0,為了使平衡向生成C的方向移動，應選擇的

條件

A.增大壓強B.升高溫度C.使用催化劑D.增大A物質的量

8.反應N2(g)+3H?(g)/2NH3(g)AH<0,其反應速率方程為丫=反(2)<”(凡>](?4旦)。下列措施

能同時提高H?平衡轉化率和反應速率的是

A.升高溫度B.使用催化劑C.減小NH3的濃度D.增大容器體積

9.反應NH4HCO3(s)UNH3(g)+H2O(g)+CC>2(g)AH,在某溫度下達到平衡，下列各種情況不會使平

衡發(fā)生移動的是

A.溫度、容積不變時，通入HC1氣體B,移走一部分NH4HCO3固體

C.其他條件不變，升高溫度D.保持壓強不變，充入氮氣

10.下列圖示與對應的敘述相符的是

A.圖甲中的反應平衡后升高溫度，該反應的平衡常數減小

B.圖乙表示不同溫度下水中c(H+)和《OH。的變化曲線，a點對應溫度高于b點

C.圖丙表示NaOH溶液滴定鹽酸的滴定曲線，M點水的電離程度最大

D.圖丁可表示乙酸溶液中通入氨氣至過量過程中對應溶液導電性的變化

11.已知HF分子在一定條件下會發(fā)生二聚反應：2HF(g)一^(HF)2(g)。經實驗測得，不同壓強下，體系

的平均相對分子質量(M=^)隨溫度(T)的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是

n總

T/K

A.該反應的AH>0

B.氣體的總壓強：p(a)>p(b)=p(c)

C.平衡常數：K(a)=K(b)<K(c)

D.測定HF的相對分子質量要在低壓、高溫條件下更準確

12.下列可逆反應達到平衡時，降低溫度，平衡向正反應方向移動的是

A.CO+NO2UCO2+NOAH<0

B.3ChU2O3AH>0

C.PCl5(g)^PCl3(g)+Cl2(g)AH>0

D.N2O3UN2O+O2AH>0

13.以下圖像和敘述錯誤的是

A.圖甲：該圖像表示的反應方程式為2A=3B+C,反應速率v(A尸0.4mol/(L?s)

B.圖乙：某溫度下發(fā)生反應：H2(g)+L(g)=2Hl(g),ti時刻改變的條件可以是加入催化劑

C.圖丙：對圖中反應升高溫度，該反應平衡常數增大

D.圖?。簩τ诜磻簃A(g)+nB(g)^^pC(g),AH<0m+n>p

14.已知：4NH3(g)+5O2(g)#4NO(g)+6H2O(g),該反應是一個可逆反應，正反應是放熱反應。若反應物起

始物質的量相同，下列關于該反應的示意圖不正確的是

NO

含

量--------lxlO5Pa