第10講 溫度、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響（學(xué)生版）【暑假?gòu)澋莱嚒?024年新高二化學(xué)暑假講義+習(xí)題（人教版2019選擇性必修1）

第10講溫度、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響1.變化觀念與平衡思想：從變化的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡的移動(dòng)，即可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，溫度、催化劑改變，平衡將會(huì)發(fā)生移動(dòng)而建立新的平衡。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證說(shuō)明溫度、催化劑的改變對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響，構(gòu)建分析判斷化學(xué)平衡移動(dòng)方向的思維模型(勒夏特列原理)。一、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響1．溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響(1)實(shí)驗(yàn)探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響按表中實(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：實(shí)驗(yàn)原理eq\o(2NO2g,\s\do16(紅棕色))eq\o(N2O4g,\s\do16(無(wú)色))ΔH＝－56.9kJ·mol－1實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象熱水中混合氣體顏色；冰水中混合氣體顏色實(shí)驗(yàn)結(jié)論混合氣體受熱顏色，說(shuō)明NO2濃度，即平衡向方向移動(dòng)；混合氣體被冷卻時(shí)顏色，說(shuō)明NO2濃度，即平衡向方向移動(dòng)(2)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律①任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化(放熱或吸熱)，所以任意可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡狀態(tài)都受的影響。②當(dāng)其他條件不變時(shí)：溫度升高，平衡向的方向移動(dòng)；溫度降低，平衡向的方向移動(dòng)。(3)用v—t圖像分析溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響已知反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)ΔH＜0，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡后，若溫度改變，其反應(yīng)速率的變化曲線分別如下圖所示。t1時(shí)刻，升高溫度，v′正、v′逆均增大，但吸熱反應(yīng)方向的v′逆增大幅度大，則v′逆＞v′正，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。t1時(shí)刻，降低溫度，v′正、v′逆均減小，但吸熱反應(yīng)方向的v′逆減小幅度大。則v′正＞v′逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。2．催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響(1)催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律當(dāng)其他條件不變時(shí)：催化劑改變達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)混合物的組成，但是使用催化劑能反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間。(2)用v—t圖像分析催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響t1時(shí)刻，加入催化劑，v′正、v′逆同等倍數(shù)增大，則v′正＝v′逆，平衡不移動(dòng)。二、勒夏特列原理1．定義如果改變影響平衡的一個(gè)因素(如溫度、壓強(qiáng)及參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。2．適用范圍(1)勒夏特列原理僅適用于的反應(yīng)體系，不可逆過(guò)程或未達(dá)到平衡的可逆過(guò)程均不能使用該原理。此外，勒夏特列原理對(duì)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(gè)因素”時(shí)平衡移動(dòng)的方向。若同時(shí)改變影響平衡移動(dòng)的幾個(gè)因素，則不能簡(jiǎn)單地根據(jù)勒夏特列原理來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向，只有在改變的因素對(duì)平衡移動(dòng)的方向影響一致時(shí)，才能根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷?！咎貏e提醒】平衡移動(dòng)的結(jié)果只能是“減弱”外界條件的改變，但不能完全“消除”這種改變。可概括為“外變大于內(nèi)變”。3.勒夏特列原理的應(yīng)用勒夏特列原理只能解決與有關(guān)的問(wèn)題。不涉及平衡移動(dòng)的問(wèn)題都不能用勒夏特列原理解釋，常見(jiàn)的有：(1)使用催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)；(2)反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，改變壓強(qiáng)可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，但不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)；(3)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)本身不是可逆反應(yīng)；(4)外界條件的改變對(duì)平衡移動(dòng)的影響與生產(chǎn)要求不完全一致的反應(yīng)?？键c(diǎn)01溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響【例1】反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)

達(dá)到平衡后，將反應(yīng)體系的溫度降低，下列敘述中正確的是A．正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B．正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C．正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D．正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)【變式1-1】在2L恒容密閉容器中充入2molX和1molY發(fā)生反應(yīng)2X(g)+Y(g)3Z(g)△H<0，反應(yīng)過(guò)程持續(xù)升高溫度，測(cè)得混合體系中X的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示，下列推斷正確的是A．升高溫度，平衡常數(shù)增大B．W點(diǎn)X的正反應(yīng)速率等于M點(diǎn)X的正反應(yīng)速率C．Q點(diǎn)時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率最大D．平衡時(shí)充入X，達(dá)到新平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率增大【變式1-2】在密閉容器中發(fā)生儲(chǔ)氫反應(yīng)：LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(s)

ΔH<0。在一定溫度下，達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得氫氣壓強(qiáng)為2MPa。下列說(shuō)法正確的是A．升高溫度，v逆增大，v正減小，平衡逆向移動(dòng)B．低溫條件有利于該反應(yīng)正向自發(fā)，利于儲(chǔ)氫C．維持溫度不變，向密閉容器中充入氫氣，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大D．維持溫度不變，縮小容器的容積，平衡正向移動(dòng)，重新達(dá)到平衡時(shí)H2的濃度減小考點(diǎn)02多因素對(duì)化學(xué)平衡影響的分析【例2】反應(yīng)

在密閉容器中進(jìn)行，下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是A．升高溫度能使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B．達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的濃度等于的濃度C．增大壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小D．使用催化劑，可增大反應(yīng)物轉(zhuǎn)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：

，在測(cè)定二氧化氮的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，下列條件中，測(cè)定結(jié)果與真實(shí)值最接近的是A．溫度130℃、壓強(qiáng) B．溫度25℃、壓強(qiáng)C．溫度130℃、壓強(qiáng) D．溫度0℃、壓強(qiáng)【變式2-2】體積恒定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

，其他條件不變時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A．升高溫度可使平衡正向移動(dòng)B．增大壓強(qiáng)可使化學(xué)平衡常數(shù)增大C．移走可提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率D．使用催化劑可提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率考點(diǎn)03化學(xué)平衡移動(dòng)的相關(guān)圖像【例3】在一體積可變的密閉容器中充入一定量的和，發(fā)生反應(yīng)，體系中各物質(zhì)的百分含量與溫度的變化關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．曲線①表示的百分含量B．反應(yīng)達(dá)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(diǎn)為反應(yīng)平衡點(diǎn)，此時(shí)平衡常數(shù)D．反應(yīng)達(dá)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(dòng)【變式3-1】在一定溫度下的可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，生成物C的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)p1和p2、時(shí)間t1和t2的關(guān)系如圖所示，則在下列關(guān)系式中正確的是()A．p1>p2 B．p1<p2 C．m＋n>p＋q D．m＋n＝p＋q【變式3-2】在反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)△H<0的平衡體系中，當(dāng)恒溫恒壓條件下t1時(shí)刻分離出NH3時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．t1時(shí)刻后的速率變化如圖所示B．t1時(shí)刻后達(dá)到新平衡前Q>KC．新平衡體系中NH3的含量增大D．N2的平衡轉(zhuǎn)化率增大考點(diǎn)04勒夏特列原理的應(yīng)用【例4】下列事實(shí)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(yīng)速率B．溴水中存在，當(dāng)加入硝酸銀溶液后，溶液顏色變淺C．合成氨工業(yè)采用高壓D．反應(yīng)，達(dá)到平衡后，升高溫度體系顏色變深【變式4-1】下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是A．對(duì)CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)平衡體系，增大壓強(qiáng)可使顏色變深B．氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，當(dāng)加入AgNO3溶液后，溶液顏色變淺C．對(duì)2NO2(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?！咀兪?-2】下列變化與勒夏特列原理無(wú)關(guān)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0.01mol/LFeCl3溶液加熱，溶液的顏色加深C．在配制硫酸亞鐵溶液時(shí)往往要加入少量鐵粉D．加熱蒸干AlCl3溶液不能得到無(wú)水AlCl31．下列事實(shí)能用勒夏特列原理解釋的是A．加入催化劑有利于生成B．黃綠色的氯水光照后顏色變淺C．比常溫更有利于合成氨的反應(yīng)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(shí)中不能用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋的是A．牙膏中添加氟化物，能起到預(yù)防齲齒的作用B．實(shí)驗(yàn)室利用制取使用作催化劑C．實(shí)驗(yàn)室配制溶液時(shí)滴加幾滴溶液D．在溶液中滴加5～10滴濃溶液，顏色變黃3．如圖為某化學(xué)反應(yīng)的速率與時(shí)間的關(guān)系示意圖。在t1時(shí)刻升高溫度或增大壓強(qiáng)，速率的變化都符合示意圖的反應(yīng)是

A．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0B．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0C．H2(g)+I2(g)2HI(g)

ΔH>0D．2A(g)+B(g)2C(g)

ΔH>04．對(duì)于下列化學(xué)平衡在一定條件下發(fā)生移動(dòng)的描述，不正確的是A．Cl2+H2OHCl+HClO，氯水中加入碳酸鈣，漂白性增強(qiáng)B．ZnS+Cu2+CuS+Zn2+，閃鋅礦(ZnS)遇CuSO4溶液轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS)C．2NO2N2O4ΔH＜0，將裝有NO2的玻璃球浸入熱水中，紅棕色變淺D．Cr2O72－(橙色)+H2O2CrO42－(黃色)+2H+，K2Cr2O7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(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡：I2（g）+H2（g）?2HI（g）；△H＜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(qiáng) D．減小壓強(qiáng)6．化學(xué)中常用圖像直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果。下列對(duì)圖像描述錯(cuò)誤的是A．圖可表示酸性溶液與過(guò)量的溶液混合時(shí)，隨時(shí)間的變化B．圖可表示體積相等、的醋酸溶液與鹽酸加入等量水稀釋時(shí)的變化C．圖可表示溫度對(duì)可逆反應(yīng)，的影響D．圖可表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)的影響7．有一處于平衡狀態(tài)的反應(yīng)：3A(s)＋2B(g)3C(g)，ΔH>0，為了使平衡向生成C的方向移動(dòng)，應(yīng)選擇的條件A．增大壓強(qiáng) B．升高溫度 C．使用催化劑 D．增大A物質(zhì)的量8．反應(yīng)

，其反應(yīng)速率方程為。下列措施能同時(shí)提高平衡轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率的是A．升高溫度 B．使用催化劑 C．減小的濃度 D．增大容器體積9．反應(yīng)

，在某溫度下達(dá)到平衡，下列各種情況不會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)的是A．溫度、容積不變時(shí)，通入HCl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(qiáng)不變，充入氮?dú)?0．下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是A．圖甲中的反應(yīng)平衡后升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小B．圖乙表示不同溫度下水中和的變化曲線，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度高于b點(diǎn)C．圖丙表示溶液滴定鹽酸的滴定曲線，M點(diǎn)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(guò)量過(guò)程中對(duì)應(yīng)溶液導(dǎo)電性的變化11．已知分子在一定條件下會(huì)發(fā)生二聚反應(yīng)：。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，不同壓強(qiáng)下，體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量()隨溫度(T)的變化曲線如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A．該反應(yīng)的B．氣體的總壓強(qiáng)：C．平衡常數(shù)：D．測(cè)定的相對(duì)分子質(zhì)量要在低壓、高溫條件下更準(zhǔn)確12．下列可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是A．CO＋NO2CO2＋NOΔH<0B．3O22O3ΔH>0C．PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH>0D．N2O3N2O＋O2ΔH>013．以下圖像和敘述錯(cuò)誤的是A．圖甲：該圖像表示的反應(yīng)方程式為2A=3B+C，反應(yīng)速率v(A)=0.4mol/(L?s)B．圖乙：某溫度下發(fā)生反應(yīng)：，t1時(shí)刻改變的條件可以是加入催化劑C．圖丙：對(duì)圖中反應(yīng)升高溫度，該反應(yīng)平衡