2.2.2影响化学平衡的因素 课件 2025-2026学年高二上学期化学鲁科版选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学平衡移动原理，系统梳理浓度、压强、温度等外界条件对平衡的影响，从平衡移动与速率关系切入，通过勒夏特列原理搭建基础，结合表格对比与特殊情况分析，形成“原理-应用-转化率关系”的递进式学习支架。 其亮点在于以典型反应实例（如2NO₂⇌N₂O₄、PCl₅分解）驱动科学思维，通过表格对比与问题链引导证据推理和模型建构，体现科学思维与科学探究素养。课堂巩固题结合工业情境，助力学生深化理解，教师可借助其系统结构提升教学效率，学生能在解决问题中培养分析能力。

影响化学平衡的因素 学习目标 1.掌握浓度、压强、温度改变对化学平衡的影响。 2.会运用勒夏特列原理分析平衡的移动。 3.掌握平衡移动与转化率的关系。 2 1.化学平衡的移动 (1)平衡移动的过程 化学平衡移动原理 (2)平衡移动与速率的关系 ①v正 v逆，化学平衡向正反应方向移动； ②v正 v逆，化学平衡向逆反应方向移动； ③v正 v逆，化学平衡不发生移动。 > < = 勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个因素(如参加反应的物质的浓度、压强或温度)，平衡就向着能够　　　这种改变的方向移动，这就是勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理。 减弱 2.外界条件对化学平衡移动的影响 可逆反应aA(g)+bB(g)　　pC(g)+qD(g)达到平衡后，若其他条件不变，改变下列条件，对平衡的影响如表所示： 改变的条件(其他条件不变) 对化学平衡的影响 温度 升高温度 向　　　　　方向移动 降低温度 向　　　　　方向移动 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向　　　　方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向　　　　方向移动 吸热反应 放热反应 正反应 逆反应 压强 a+b≠p+q 增大压强 向气体分子数　　　的方向移动 减小压强 向气体分子数　　　的方向移动 a+b=p+q 改变压强 平衡　　移动 催化剂 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动 减小 增大 不 3.化学平衡移动的几种特殊情况 (1)改变固体或纯液体的量，对化学平衡没有影响。 (2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。 (3)“惰性气体”对化学平衡的影响 ①恒温、恒容条件： 原平衡体系　　 　　　　体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动 ②恒温、恒压条件： 原平衡体系　 　　　　容器容积增加→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压　　　) 1.化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动(　　) 2.升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大 (　　) 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(　　) 4.化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大(　　) × × √ √ 课堂巩固 5.向平衡体系FeCl3+3KSCN　　Fe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅(　　) 6.对于2NO2(g)　　N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅(　　) × × 7.某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s)　　Y(s)+ Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是 A.升高温度，若c(Z)增大，则ΔH>0 B.加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小 C.加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c(Z)增大 D.加入一定量氩气，平衡不移动 √ 8.将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)　　N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是 A.升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应 B.慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅 C.慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍 D.恒温恒压时，充入惰性气体，平衡向左移动，混合气体的颜色变深 √ 9.我国科学家成功利用CO还原NO，从源头上减少煤粉燃烧产生的大气污染。一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO和1 mol NO，反应2CO(g)+2NO(g)　　N2(g)+2CO2(g)平衡时，测得c(N2)=0.2 mol·L-1，下列说法正确的是 A.升高温度，正、逆反应速率以相同倍数增大 B.加入催化剂使正反应速率加快，逆反应活化能增大 C.若往容器中再通入1 mol NO和1 mol CO2，则此时v正>v逆 D.若往容器中再通入2 mol CO和1 mol N2，则此时v正>v逆 √ 一、新旧平衡转化率的比较 1.对于以下反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。 (1)PCl5(g)　　PCl3(g)+Cl2(g) 再充入PCl5(g)，平衡向　　　　方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率　　　，PCl5(g)的百分含量　　　。  (2)2HI(g)　　I2(g)+H2(g) 再充入HI(g)，平衡向　　　　方向移动，达到平衡后，HI(g)的分解率 　　　，HI(g)的百分含量　　　。  正反应 减小 增大 正反应 不变 不变 外界条件对反应物平衡转化率的影响 (3)2NO2(g)　　N2O4(g) 再充入NO2(g)，平衡向　　　　方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率　　　，NO2(g)的百分含量　　 。  (4)mA(g)+nB(g)　　pC(g) 同等倍数的加入A(g)和B(g)，平衡　　　移动，达到平衡后，①m+n>p，A、B的转化率都　　　，体积分数都　　　；②m+n=p，A、B的转化率、体积分数都　　　；③m+n<p，A、B的转化率都　　　，体积分数都　　　。  增大 正反应 减小 正向 增大 减小 不变 减小 增大 1.一定温度下，在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是 A.该反应的正反应吸热 B.达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大 C.达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍 D.达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 容器 温度/K 起始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1) c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0   Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 √ 课堂巩固 2.某研究小组模拟三种已装固体V2O5催化剂的密闭容器装置，发生的反应为2SO2(g)+O2(g)　　2SO3(g)　ΔH=-197.7 kJ·mol-1。 (1)在初始体积与温度相同的条件下，甲、乙、丙中均按2 mol SO2、1 molO2投料，达平衡时，三个容器中SO2的转化率从大到小的顺序为_______ (用“甲、乙、丙”表示)。  丙>甲>乙 (2)下列均能作为容器甲和容器乙达平衡标志的是　　　(填字母)。  A.温度不变 B.密度保持不变 C.压强保持不变 D.O2浓度保持不变 CD (3)400 ℃，在容器丙中投入4 mol SO2、2 mol O2进行反应时，放出a kJ热量；若在500 ℃，投入2 mol SO2、1 mol O2进行反应，放出b kJ热量，则a 2b。 　　　(填“>”“<”或“=”) > (1)构建恒温恒容平衡思维模式 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。 (2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)，新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。 (3)绝热体系的化学平衡分析方法 在绝热条件下，体系与外界不进行热交换，若反应放热，体系内温度升高，平衡向吸热反应方向移动；若反应吸热，体系内温度降低，平衡向放热反应方向移动。 二、外因对多平衡体系的影响 3.某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡： ①2X(g)+Y(g)　　Z(s)+2Q(g)　ΔH1<0 ②M(g)+N(g)　　R(g)+Q(g)　ΔH2>0 下列叙述错误的是 A.加入适量Z，①和②平衡均不移动 B.通入稀有气体Ar，①平衡正向移动 C.降温时无法判断Q浓度的增减 D.通入Y，则N的浓度增大 √ 5.烯烃是一种应用广泛的化学原料。烯烃之间存在下列三个反应： 反应Ⅰ：3C4H8(g)　　4C3H6(g)　ΔH1=+78 kJ·mol-1 反应Ⅱ：2C3H6(g)　　3C2H4(g)　ΔH2=+117 kJ·mol-1 反应Ⅲ：C4H8(g)　　2C2H4(g)　ΔH3 在压强为p kPa的恒压密闭容器中，反应达到平衡时，三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示。 下列说法错误的是 A.反应Ⅲ的ΔH3=+104 kJ·mol-1 B.700 K时反应Ⅱ的平衡常数Kp= kPa C.欲提高C4H8的物质的量分数，需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂 D.超过700 K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ正向移动 √ 1.(2023·北京，4)下列事实能用平衡移动原理解释的是 A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解 B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深 C.铁钢放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 D.锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生 √ 课后习题 2.(2022·海南，8)某温度下，反应CH2==CH2(g)+H2O(g)　　CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是 A.增大压强，v正>v逆，平衡常数增大 B.加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大 C.恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动 D.恒容下，充入一定量的CH2==CH2(g)，CH2==CH2(g)的平衡转化率增大 √ 3.(2022·广东，13)恒容密闭容器中，BaSO4(s)+4H2(g)　　BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是 A.该反应的ΔH<0 B.a为n(H2O)随温度的变化曲线 C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 D.向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大 √ 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向1 mL 0.1 mol·L-1 K2CrO4溶液中加入1 mL 1.0 mol·L-1 HBr溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体，分解达到平衡后再充入100 mL Ar 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动 C 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 D 催化剂 向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 0.3 mol· L-1 H2SO4溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 4.(2024·浙江6月选考，16)为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是 √ 1.(2024·北京西城模拟)下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A.FeS可用于除去废水中的Hg2+ B.25~100 ℃，随温度升高，纯水的pH减小 C.加热FeCl3溶液，液体由黄色变为红褐色 D.2SO2(g)+O2(g)　　2SO3(g)　ΔH<0，采用高温提高单位时间内SO3的产率 √ 2.(2024·南京模拟)制备光电子功能材料ZnS可通过自发反应ZnO(s)+H2S(g)=ZnS(s)+H2O(g)　ΔH>0。下列说法正确的是 A.该反应的ΔS<0 B.其他条件相同，缩小容器体积，达到新平衡时减小 C.其他条件相同，升高体系温度，H2S的平衡转化率增大 D.其他条件相同，使用催化剂加快正反应速率，减慢逆反应速率 √ 3.(2025·南昌模拟预测)反应NH4HS(s)　　NH3(g)+H2S(g)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SO2气体 B.移走一部分NH4HS固体 C.容器体积不变，充入HCl气体 D.保持压强不变，充入氮气 √ 4.一定条件下：2NO2(g)　　N2O4(g)　ΔH<0。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是 A.温度0 ℃、压强50 kPa B.温度130 ℃、压强300 kPa C.温度25 ℃、压强100 kPa D.温度130 ℃、压强50 kPa √ 5.在水溶液中，Cr呈黄色，Cr2呈橙色，重铬酸钾(K2Cr2O7)在水溶液中存在以下平衡：Cr2+H2O　　2Cr+2H+，下列说法正确的是 A.向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，溶液呈橙色 B.该反应是氧化还原反应 C.向该溶液中滴加适量的浓硫酸，平衡向逆反应方向移动，再次达到平 　衡后，氢离子浓度比原溶液大 D.向体系中加入少量水，平衡逆向移动 √ 6.常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)　　Ni(CO)4(g)。230 ℃时，该反应的平衡常数K=2×10-5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，固体杂质不参与反应。 第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。 下列判断正确的是 A.升高温度，该反应的平衡常数减小 B.该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO) C.第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度应选30 ℃ D.第二阶段，Ni(CO)4分解率较低 √ 7.对于反应N2O4(g)　　2NO2(g)　ΔH=+57 kJ·mol-1，下列有关说法正确的是 A.升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小 B.若容器体积不变，密度不变时说明该反应达到化学平衡状态 C.其他条件不变，向平衡后的容器中再加入少量N2O4，新平衡后 　的值不变 D.增大体系的压强能提高N2O4的反应速率和平衡转化率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 √ 8.某温度下，反应2A(g)　　B(g)　ΔH>0，在密闭容器中达到平衡，平衡后=a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时=b，下列叙述正确的是 A.在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a<b B.若a=b，则该反应中可能使用了催化剂 C.若其他条件不变，升高温度，则a<b D.若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b √ 9.Deacon催化氧化法将HCl转化为Cl2的反应为4HCl(g)+O2(g)　　2Cl2(g)+ 2H2O(g)　ΔH，研究发现CuCl2(s)催化反应的过程如下： 反应ⅰ：2CuCl2(s)　　2CuCl(s)+Cl2(g) 反应ⅱ：2CuCl(s)+O2(g)　　2CuO(s)+Cl2(g) 反应ⅲ：…… 下列关于Deacon催化氧化法制Cl2的说法正确的是 A.反应ⅰ增大压强，达到新平衡后Cl2浓度减小 B.反应4HCl(g)+O2(g)　　2Cl2(g)+2H2O(g)在任何温度下都能自发进行 C.由反应过程可知催化剂参与反应，通过改变反应路径提高平衡转化率 D.推断反应ⅲ应为CuO(s)+2HCl(g)　　CuCl2(s)+H2O(g) √ 在T1 ℃、10 MPa反应条件下，向甲、乙、丙三个容器中分别通入n(乙苯)∶n(N2)为1∶1、1∶4、1∶9的混合气体，发生上述反应，测得乙苯转化率随时间变化如表所示。   10 min 20 min 30 min 40 min 50 min 甲 20.5% 39.0% 54.5% 60.0% 60.0% 乙 23.5% 44.5% 61.0% 66.8% x 丙 25.0% 45.5% 63.8% 74.0% 80.0% 10.(2024·江西新余模拟)苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，常用如图反应来制备。 下列说法正确的是 A.20 min内，乙苯的平均反应速率[v(乙苯)= 　]从大到小的顺序是丙>乙>甲 B.若其他条件不变，把容器甲改为恒容容器，则平衡转化率变大 C.T1 ℃时，该反应的Kp= MPa D.50 min时，容器丙中的反应已达到平衡状态 √ A.平衡时容器Ⅰ中再充入一定量的N2O5，NO2体积分数增大 B.若将容器Ⅰ改为恒容绝热条件，平衡时c(O2)<1 mol·L-1 C.反应刚开始时容器Ⅱ中的v正>v逆 D.当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T2<T1 11.(2024·黑龙江大庆模拟)在两个相同恒温(T1)恒容密闭容器中仅发生反应：2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)　ΔH>0。实验测得：v正(N2O5)=k正·c2(N2O5)；v逆(NO2)=k逆·c4(NO2)·c(O2)；k正、k逆为速率常数。下列说法错误的是 √ 容器编号 物质的起始浓度/(mol·L-1) 物质的平衡浓度(mol·L-1) c(N2O5) c(NO2) c(O2) c(O2) Ⅰ 4 0 0 1 Ⅱ 1 2 0.5   12.(2024·浙江6月选考，11)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)　　 C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)　ΔH1>0 Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)　　 4CO(g)+3H2(g)　ΔH2>0 向容积为10L的密闭容器中投入2molC2H6和3molCO2，不同温度下，测得 5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是 温度(℃) 400 500 600 乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8 乙烯选择性=×100% 温度(℃) 400 500 600 乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8 A.反应活化能：Ⅰ<ⅡB.500 ℃时，0~5 min反应Ⅰ的平均速率为：v(C2H4)=2.88×10-3 mol·L-1·min-1 C.其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，可提高乙烯的产率D.其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率 空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为 ①2Cu2O(s)+O2(g)　　4CuO(s)　ΔH1=-227 kJ·mol-1 ②8CuO(s)+CH4(g)　　4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2=-348 kJ·mol-1 14.化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集CO2。基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如图。 (4)往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数x(O2)为21%]，发生反应①。平衡时x(O2)随反应温度T变化的曲线如图所示。985 ℃时O2的平衡转化率α(O2)=　　　(保留2位有效数字)。  58% (5)根据如图，x(O2)随温度升高而增大的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 反应温度必须控制在1 030 ℃以下，原因是___________ 　　　 　　 　　。  反应①为放热反应，温度升高平衡左移 温度高于 1 030 ℃时，x(O2)大于21%，载氧体无法载氧 15.能源的合理开发和利用、低碳减排是人类正在努力解决的大问题。 (1)在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应： 主反应：CO2(g)+4H2(g)　　CH4(g)+2H2O(g)　ΔH1=-156.9 kJ·mol-1 副反应：CO2(g)+H2(g)　　CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41.1 kJ·mol-1 工业合成甲烷通常控制温度为500 ℃左右，其主要原因为_____________ ______________________________________________________________ 　　　 　　　 　。  温度低于 500 ℃，反应速率小；温度高于500 ℃，对副反应影响较大，化学平衡向生成CO的方向移动程度增大，不利于甲烷的生成 (2)向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g)，保持总压为100 kPa发生 反应：CH4(g)+4NO(g)　　2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH<0。当=1时NO的平衡转化率~、T3 K下NO的平衡转化率~的关系分别如图。 ①能表示此反应已经达到平衡的是_____(填字母)。  A.气体总体积保持不变 B.混合气体的平均相对分子质量保持不变 C.不再变化 C ②表示T3 K时NO的平衡转化率~的关系曲线是　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，T1　　(填“>”或“<”)T2。  Ⅱ > ③在=1、T2 K时，CH4的平衡分压为　　　　。  45 kPa 16.(1)丙烷氧化脱氢制备丙烯的反应为C3H8(g)+O2(g)　　C3H6(g)+H2O(g)　ΔH<0。一定条件下，恒压密闭容器中C3H8与O2起始物质的量比分别为2∶1、1∶1、1∶2、1∶3，平衡时C3H8的体积分数[φ(C3H8)]随温度、的变化关系如图所示。 ①表示=1∶2的曲线是　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。  Ⅱ 该反应是放热反应，C3H8与O2起始物质的量比相同时，升高温度，平衡逆向移动，C3H8体积分数增大，故横坐标向左是升高温度，所以T3>T4 ②T3　　(填“>”或“<”)T4，原因是  > ③M点时，O2的转化率是　　　　(保留三位有效数字)。  27.3%　 (2)在HZSM⁃5催化下用甲醇可制取丙烯，反应为3CH3OH(g)　　C3H6(g)+ 3H2O(g)　ΔH，一定温度下，向2 L恒容密闭容器中通入3 mol CH3OH(g)，平衡时，n(C3H6)=0.6 mol，下列说法正确的是　 　(填字母)。 A.HZSM⁃5能提高该反应的平衡转化率 B.达到平衡时，再向容器中通入1.5 mol CH3OH(g)，重新达到平衡时C3H6的浓 　度增大 C.达到平衡后，再通入物质的量均为0.6 mol的CH3OH(g)、C3H6(g)、H2O(g)， 　此时平衡逆向移动 D.若起始时向2 L绝热恒容密闭容器中通入3 mol CH3OH(g)，平衡时，n(H2O)= 　1.6 mol，则ΔH<0 BC $