温度、催化剂对化学平衡的影响（原卷版）-2024年人教版新高二化学复习讲义+习题

第10讲温度、催化剂对化学平衡的影响

I颜羽目标

1.变化观念与平衡思想：从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，温度、催化剂改变,

平衡将会发生移动而建立新的平衡。

2.证据推理与模型认知：通过实验论证说明温度、催化剂的改变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（勒夏特列原理）。

£知识喜毓

一、温度、催化剂对化学平衡的影响

i.温度对化学平衡的影响

（1）实验探究温度对化学平衡的影响

按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表:

2NO(g)=-NO(g)L\"=—56.9kJ-mori

实验原理224

(红棕色)(无色)

工

实验步骤

NO2与N/O*的混合气d*

实验现象热水中混合气体颜色——;冰水中混合气体颜色______

混合气体受热颜色―说明NCh浓度______，即平衡向______方向移动；混合气

实验结论

体被冷却时颜色______说明NCh浓度______，即平衡向______方向移动

(2)温度对化学平衡的影响规律

①任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受的影响。

②当其他条件不变时:

温度升高，平衡向的方向移动；

温度降低，平衡向的方向移动。

(3)用v-t图像分析温度对化学平衡的影响

已知反应：加A(g)+〃B(g)=pC(g)AH<0,当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如

下图所示。

加时刻,升高温度，v'正、M逆均增大,但吸热反应方向的M逆增大幅度大，则M逆>/正，平衡向逆反应方向移

动。

fi时刻，降低温度，v'正、记逆均减小，但吸热反应方向的V逆减小幅度大。则逆，平衡向正反应方向移

动。

2.催化剂对化学平衡的影响

(1)催化剂对化学平衡的影响规律

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，但是使用催化剂能反应达到化学平衡所

需的时间。

(2)用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响

加时刻,加入催化剂，江正、M逆同等倍数增大，则记正=M逆，平衡不移动。

二、勒夏特列原理

1.定义

如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方

向移动。

2.适用范围

(1)勒夏特列原理仅适用于的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原

理。此外，勒夏特列原理对所有的(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。

(2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个因素”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的

几个因素，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的因素对平衡移动的方向

影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。

【特别提醒】平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变

大于内变

3.勒夏特列原理的应用

勒夏特列原理只能解决与有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释，

常见的有：

(1)使用催化剂不能使化学平衡发生移动；

(2)反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动；

(3)发生的化学反应本身不是可逆反应；

(4)外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。

考点01温度对化学平衡的影响

【例1】反应A(g)+3B(g)02c(g)AH<0达到平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是

A.正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

B.正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动

C.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动

D.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动

【变式1-1］在2L恒容密闭容器中充入2moiX和ImolY发生反应2X(g)+Y(g)U3Z(g)△H<0,反应过程持

续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示，下列推断正确的是

B.W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率

C.Q点时，Y的转化率最大

D.平衡时充入X,达到新平衡时X的转化率增大

【变式1-2］在密闭容器中发生储氢反应：LaNi5(s)+3H2(g)=LaNi5H6(s)AH<0o在一定温度下，达到平

衡状态，测得氢气压强为2MPa。下列说法正确的是

A.升高温度，v逆增大，v正减小，平衡逆向移动

B.低温条件有利于该反应正向自发，利于储氢

C.维持温度不变，向密闭容器中充入氢气，平衡正向移动，平衡常数增大

D.维持温度不变，缩小容器的容积，平衡正向移动，重新达到平衡时H2的浓度减小

考点02多因素对化学平衡影响的分析

【例2】反应2so2+O2U2s凶心。在密闭容器中进行，下列关于该反应的说法正确的是

A.升高温度能使平衡向逆反应方向移动

B.达到平衡状态时SO,的浓度等于SO3的浓度

C.增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小

D.使用催化剂，可增大反应物转化率

【变式2-1］一定条件下，二氧化氮和四氧化二氮之间存在下列平衡：2NC)2(g)uN2O4(g)AH<0,在测

定二氧化氮的相对分子质量时，下列条件中，测定结果与真实值最接近的是

A.温度130℃、压强3.03xl()4paB.温度25℃、压强1.01xl05pa

C.温度130℃、压强5.05xlC)4paD.温度0℃、压强5O5xlC)4pa

【变式2-2］体积恒定的密闭容器中发生反应：2NO(g)+2CO(g)^I2(g)+2CO2(g)AH<0,其他条件不

变时，下列说法正确的是

A.升高温度可使平衡正向移动

B.增大压强可使化学平衡常数增大

C.移走CO?可提高CO的平衡转化率

D.使用催化剂可提高NO的平衡转化率

考点03化学平衡移动的相关图像

【例3】在一体积可变的密闭容器中充入一定量的NC)2(g)和NzO/g),发生反应

N2O4(g)^2NO2(g)AH>0,体系中各物质的百分含量与温度的变化关系如图所示，下列说法正确的是

A.曲线①表示NO2的百分含量

B.反应达到平衡后，保持其他条件不变，压缩容器的体积平衡向左移，气体颜色变浅

C.若m点为反应平衡点，此时平衡常数K=1

D.反应达到平衡后，保持其他条件不变，往该容器中充入少量稀有气体，平衡不移动

【变式3-1］在一定温度下的可逆反应：mA(g)+nB(g)QpC(g)+qD(g),生成物C的体积分数与压强pi和

P2、时间ti和t2的关系如图所示，则在下列关系式中正确的是()

c%

C2k_2

04，2t

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

【变式3-2］在反应N2（g）+3H2（g）U2NH3（g）AH<0的平衡体系中，当恒温恒压条件下ti时刻分离出NH3

时，下列说法正确的是（）

A.ti时刻后的速率变化如图所示

B.ti时刻后达到新平衡前Q>K

C.新平衡体系中NH3的含量增大

D.N2的平衡转化率增大

考点04勒夏特列原理的应用

【例4】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是

A.使用铁触媒，加快合成氨的反应速率

B.滨水中存在Brz+H?。^^HBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅

C.合成氨工业采用20~50MPa高压

D.反应CO（g）+NO式g）=iCC>2（g）+NO（g）AH<0,达到平衡后，升高温度体系颜色变深

【变式4-1］下列事实不能用勒夏特列原理解释的是

A.对CO（g）+NO2（g）UCO2（g）+NO（g）平衡体系，增大压强可使颜色变深

B.氯水中存在下列平衡：CI2+H2OBHCI+HCIO,当加入AgNCh溶液后，溶液颜色变浅

C.对2NCh（g）^N2O4（g）,升高温度平衡体系颜色变深

D.夏天从冰箱拿出的啤酒刚一开启即涌出大量泡沫。

【变式4-2］下列变化与勒夏特列原理无关的是

A.红棕色的NO2体系加压后，颜色先变深后逐渐变浅

B.将O.Olmol/LFeCb溶液加热，溶液的颜色加深

C.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉

D.加热蒸干AlCb溶液不能得到无水AlCb

笈遒关楂测

1.下列事实能用勒夏特列原理解释的是

A.加入催化剂有利于SO?生成SO3

B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅

C.500。（2比常温更有利于合成氨的反应

D.由氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深

2.下列事实中不能用化学平衡移动原理解释的是

A.牙膏中添加氟化物，能起到预防齿离齿的作用

B.实验室利用H2O2制取02使用MnO2作催化剂

C.实验室配制Na2s溶液时滴加几滴NaOH溶液

D.在K^CrzO,溶液中滴加5〜10滴浓NaOH溶液，颜色变黄

3.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在ti时刻升高温度或增大压强，速率的变化都符合示意

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.对于下列化学平衡在一定条件下发生移动的描述，不正确的是

A.C12+H2O^HC1+HC1O,氯水中加入碳酸钙，漂白性增强

2+

B.ZnS+Cu2+=CuS+Zn,闪锌矿(ZnS)遇CuSO4溶液转化为铜蓝(CuS)

C.2NO2^N2O4AH<0,将装有NCh的玻璃球浸入热水中，红棕色变浅

D.。2。72-(橙色)+H2O02CrO42-(黄色)+2H+,冷02。7溶液中滴加几滴浓硫酸，橙色加深

5.在一定条件下，下列可逆反应达到化学平衡：12(g)+H2(g)U2Hl(g)；AH<0,要使混合气体的颜

色加深，可以采取的方法是()

A.降低温度B.增大H2的浓度C.增大压强D,减小压强

6.化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列对图像描述错误的是

A.图①可表示lOmLO.Olmol?"LKNJi酸性溶液与过量的。2c之。,溶液混合时,n(Mn")随时间

的变化

B.图②可表示体积相等、pH=1的醋酸溶液与盐酸加入等量水稀释时的pH变化

C.图③可表示温度对可逆反应X(g)QY(g),AH>0的影响

D.图④可表示压强对可逆反应H2(g)+I2(g)U2HI(g)的影响

7.有一处于平衡状态的反应：3A(s)+2B(g)U3c(g),AH>0,为了使平衡向生成C的方向移动，应选择的

条件

A.增大压强B.升高温度C.使用催化剂D.增大A物质的量

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

能同时提高H?平衡转化率和反应速率的是

A.升高温度B.使用催化剂C.减小NH3的浓度D.增大容器体积

9.反应NH4HCO3(s)UNH3(g)+H2O(g)+CC>2(g)AH,在某温度下达到平衡，下列各种情况不会使平

衡发生移动的是

A.温度、容积不变时，通入HC1气体B,移走一部分NH4HCO3固体

C.其他条件不变，升高温度D.保持压强不变，充入氮气

10.下列图示与对应的叙述相符的是

A.图甲中的反应平衡后升高温度，该反应的平衡常数减小

B.图乙表示不同温度下水中c(H+)和《OH。的变化曲线，a点对应温度高于b点

C.图丙表示NaOH溶液滴定盐酸的滴定曲线，M点水的电离程度最大

D.图丁可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中对应溶液导电性的变化

11.已知HF分子在一定条件下会发生二聚反应：2HF(g)一^(HF)2(g)。经实验测得，不同压强下，体系

的平均相对分子质量(M=^)随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是

n总

T/K

A.该反应的AH>0

B.气体的总压强：p(a)>p(b)=p(c)

C.平衡常数：K(a)=K(b)<K(c)

D.测定HF的相对分子质量要在低压、高温条件下更准确

12.下列可逆反应达到平衡时，降低温度，平衡向正反应方向移动的是

A.CO+NO2UCO2+NOAH<0

B.3ChU2O3AH>0

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

D.N2O3UN2O+O2AH>0

13.以下图像和叙述错误的是

A.图甲：该图像表示的反应方程式为2A=3B+C,反应速率v(A尸0.4mol/(L・s)

B.图乙：某温度下发生反应：H2(g)+L(g)=2Hl(g),ti时刻改变的条件可以是加入催化剂

C.图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大

D.图丁：对于反应：mA(g)+nB(g)^^pC(g),AH<0m+n>p

14.已知：4NH3(g)+5O2(g)#4NO(g)+6H2O(g),该反应是一个可逆反应，正反应是放热反应。若反应物起

始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是

NO

含

量--------lxlO5Pa