溫度、催化劑對化學(xué)平衡的影響（原卷版）-2024年人教版新高二化學(xué)復(fù)習(xí)講義+習(xí)題

第10講溫度、催化劑對化學(xué)平衡的影響

I顏羽目標(biāo)

1.變化觀念與平衡思想：從變化的角度認(rèn)識化學(xué)平衡的移動，即可逆反應(yīng)達(dá)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(jù)推理與模型認(rèn)知：通過實驗論證說明溫度、催化劑的改變對化學(xué)平衡移動的影響，構(gòu)建分析判斷化學(xué)

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(xué)平衡的影響

i.溫度對化學(xué)平衡的影響

（1）實驗探究溫度對化學(xué)平衡的影響

按表中實驗步驟要求完成實驗，觀察實驗現(xiàn)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(xiàn)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(jié)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(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:

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(xué)平衡的影響

已知反應(yīng)：加A(g)+〃B(g)=pC(g)AH<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。

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

動。

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

動。

2.催化劑對化學(xué)平衡的影響

(1)催化劑對化學(xué)平衡的影響規(guī)律

當(dāng)其他條件不變時:

催化劑改變達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時反應(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

需的時間。

(2)用v—t圖像分析催化劑對化學(xué)平衡的影響

加時刻,加入催化劑，江正、M逆同等倍數(shù)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(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。

2.適用范圍

(1)勒夏特列原理僅適用于的反應(yīng)體系，不可逆過程或未達(dá)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(jù)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(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷。

【特別提醒】平衡移動的結(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?？筛爬椤巴庾?/p>

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(xué)平衡發(fā)生移動；

(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；

(3)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)本身不是可逆反應(yīng)；

(4)外界條件的改變對平衡移動的影響與生產(chǎn)要求不完全一致的反應(yīng)。

考點01溫度對化學(xué)平衡的影響

【例1】反應(yīng)A(g)+3B(g)02c(g)AH<0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

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

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

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

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

續(xù)升高溫度，測得混合體系中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

B.W點X的正反應(yīng)速率等于M點X的正反應(yīng)速率

C.Q點時，Y的轉(zhuǎn)化率最大

D.平衡時充入X,達(dá)到新平衡時X的轉(zhuǎn)化率增大

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

衡狀態(tài)，測得氫氣壓強(qiáng)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(yīng)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(shù)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(dá)到平衡時H2的濃度減小

考點02多因素對化學(xué)平衡影響的分析

【例2】反應(yīng)2so2+O2U2s兇心。在密閉容器中進(jìn)行，下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是

A.升高溫度能使平衡向逆反應(yīng)方向移動

B.達(dá)到平衡狀態(tài)時SO,的濃度等于SO3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：2NC)2(g)uN2O4(g)AH<0,在測

定二氧化氮的相對分子質(zhì)量時，下列條件中，測定結(jié)果與真實值最接近的是

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

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

【變式2-2］體積恒定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：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(qiáng)可使化學(xué)平衡常數(shù)增大

C.移走CO?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03化學(xué)平衡移動的相關(guān)圖像

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

N2O4(g)^2NO2(g)AH>0,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，下列說法正確的是

A.曲線①表示NO2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點為反應(yīng)平衡點，此時平衡常數(shù)K=1

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

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

P2、時間ti和t2的關(guān)系如圖所示，則在下列關(guān)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(yīng)N2（g）+3H2（g）U2NH3（g）AH<0的平衡體系中，當(dāng)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(dá)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(zhuǎn)化率增大

考點04勒夏特列原理的應(yīng)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(yīng)速率

B.濱水中存在Brz+H?。^^HBr+HBrO,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20~50MPa高壓

D.反應(yīng)CO（g）+NO式g）=iCC>2（g）+NO（g）AH<0,達(dá)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(qiáng)可使顏色變深

B.氯水中存在下列平衡：CI2+H2OBHCI+HCIO,當(dāng)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(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(guān)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(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.下列事實中不能用化學(xué)平衡移動原理解釋的是

A.牙膏中添加氟化物，能起到預(yù)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(xué)反應(yīng)的速率與時間的關(guān)系示意圖。在ti時刻升高溫度或增大壓強(qiáng)，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(xué)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(qiáng)

2+

B.ZnS+Cu2+=CuS+Zn,閃鋅礦(ZnS)遇CuSO4溶液轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(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(yīng)達(dá)到化學(xué)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(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(yīng)X(g)QY(g),AH>0的影響

D.圖④可表示壓強(qiáng)對可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)U2HI(g)的影響

7.有一處于平衡狀態(tài)的反應(yīng)：3A(s)+2B(g)U3c(g),AH>0,為了使平衡向生成C的方向移動，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)N2(g)+3H?(g)/2NH3(g)AH<0,其反應(yīng)速率方程為丫=反(2)<”(凡>](?4旦)。下列措施

能同時提高H?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NH3的濃度D.增大容器體積

9.反應(yīng)NH4HCO3(s)UNH3(g)+H2O(g)+CC>2(g)AH,在某溫度下達(dá)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(qiáng)不變，充入氮氣

10.下列圖示與對應(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c(H+)和《OH。的變化曲線，a點對應(yīng)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(yīng)溶液導(dǎo)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(yīng)：2HF(g)一^(HF)2(g)。經(jīng)實驗測得，不同壓強(qiáng)下，體系

的平均相對分子質(zhì)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(yīng)的AH>0

B.氣體的總壓強(qiáng)：p(a)>p(b)=p(c)

C.平衡常數(shù)：K(a)=K(b)<K(c)

D.測定HF的相對分子質(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，降低溫度，平衡向正反應(yīng)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(yīng)方程式為2A=3B+C,反應(yīng)速率v(A尸0.4mol/(L?s)

B.圖乙：某溫度下發(fā)生反應(yīng)：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(yīng)升高溫度，該反應(yīng)平衡常數(shù)增大

D.圖?。簩τ诜磻?yīng)：mA(g)+nB(g)^^pC(g),AH<0m+n>p

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

始物質(zhì)的量相同，下列關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是

NO

含

量--------lxlO5Pa