专题2 第3单元 第2课时 温度变化对化学平衡的影响 勒夏特列原理（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（苏教版 闽桂蒙陕冀专版）

本讲义聚焦温度变化对化学平衡的影响及勒夏特列原理，从CoCl₂溶液平衡实验切入，通过现象分析总结温度影响规律，结合v-t图像阐释速率变化，构建平衡移动思维模型，最终应用于工业合成氨条件优化。 资料以实验探究为核心，如温度对[Co(H₂O)₆]²⁺与[CoCl₄]²⁻平衡的影响实验，培养科学探究与实践能力，通过图像分析和判断题训练科学思维，结合合成氨案例渗透科学态度与责任。课中辅助教师实验教学，课后助力学生强化知识应用，查漏补缺。

第2课时　温度变化对化学平衡的影响　勒夏特列原理 [核心素养发展目标]　1.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，温度改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。2.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)。 一、温度变化、催化剂对化学平衡的影响 1.温度变化对化学平衡的影响 (1)实验探究温度对化学平衡移动的影响 按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表： 实验 原理 将CoCl2溶于浓盐酸中能形成[CoCl4]2-，溶液中存在平衡： +4Cl-+6H2O　ΔH>0 实验步骤 实验现象 溶液变为蓝色 溶液不变色 溶液变为粉红色 结论 其他条件不变时，升高温度，平衡向正反应方向(即吸热反应方向)移动；降低温度，平衡向逆反应方向(即放热反应方向)移动 (2)温度变化对化学平衡移动的影响规律 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温度的影响。 ②当其他条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 (3)用v—t图像分析温度对化学平衡移动的影响 已知反应：mA(g)+nB(g)pC(g)　ΔH<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图所示： ①t1时刻，升高温度，v'正、v'逆均增大，但吸热反应方向的v'逆增大幅度大，则v'逆>v'正，平衡逆向移动。　 ②t1时刻，降低温度，v'正、v'逆均减小，但吸热反应方向的v'逆减小幅度大。则v'正>v'逆，平衡正向移动。　 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，催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变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 t1时刻，加入催化剂，v'正、v'逆同等倍数增大，则v'正=v'逆，平衡不移动。 提醒　一般情况下，催化剂都是正催化剂，即可以加快反应速率，特殊情况下，也使用负催化剂，减慢反应速率。 (1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态(　　) (2)升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动(　　) (3)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低(　　) (4)化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大(　　) (5)C(s)+CO2(g)2CO(g)　ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，CO2的平衡转化率增大(　　) (6)催化剂能加快反应速率，提高单位时间内的产量，也能提高反应物的转化率(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× 1.如图是某研究小组探究温度对反应2NO2(g)N2O4(g)　ΔH=-56.9 kJ·mol-1的化学平衡的影响。则下列说法不正确的是(　　) A.加入氧化钙的目的是提高体系温度 B.加入氯化铵晶体，平衡向逆反应方向移动 C.气体颜色由深至浅的顺序：(1)>(2) D.“室温水”的设计意图是做对比实验 答案　B 解析　CaO与水反应放热，目的是提高体系温度，A正确；氯化铵晶体溶解吸热，温度降低，该反应的正反应为放热反应，则平衡正向移动，B错误；ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，使c(NO2)增大，则气体颜色由深至浅的顺序为(1)>(2)，C正确；“室温水”为参照物，实验(2) 是与降温实验(3) 、升温实验(1) 对比，便于分析，D正确。 2.在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(　　) A.图 Ⅰ 表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B.图 Ⅱ 表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响 C.图 Ⅲ 表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化剂效率比乙高 D.图 Ⅲ 表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高 答案　B 解析　A项错误，图 Ⅰ 改变的条件应是增大压强；B项正确，由于同等程度地加快正、逆反应速率，所以应是加入了催化剂；C项错误，由于平衡发生了移动，所以改变的条件不是加入催化剂；D项错误，改变的条件应是温度，且乙的温度高。 3.已知[Co(H2O)6]2+呈粉红色，[CoCl4]2-呈蓝色，[ZnCl4]2-为无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O　ΔH。用该溶液做实验，溶液的颜色变化如图。下列结论和解释正确的是(　　) A.由实验①可推知ΔH<0 B.实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动 C.由实验③可知，溶液中离子的稳定性：[ZnCl4]2-<[CoCl4]2- D.加入浓盐酸后，c(Cl-)增大，导致上述平衡正向移动，溶液由粉红色变为蓝色 答案　D 解析　由信息可知，[Co(H2O)6]2+呈粉红色，[CoCl4]2-呈蓝色，实验①中，降低温度，平衡逆向移动，则正反应为吸热反应，ΔH>0，A错误；水是纯液体，浓度是常数，c(H2O)不变，但平衡逆向移动，B错误；实验③平衡逆向移动，说明Zn2+结合Cl-的能力更强，则稳定性：[ZnCl4]2->[CoCl4]2-，C错误；加入浓盐酸后，c(Cl-)增大，导致上述平衡正向移动，溶液由粉红色变为蓝色，D正确。 二、化学平衡移动原理(勒夏特列原理) 1.外因对化学平衡的影响 条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体 分子数改变 增大压强 向气态物质分子数减少的方向移动 减小压强 向气态物质分子数增多的方向移动 反应前后气 体分子数不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 使用催化剂 平衡不移动 2.勒夏特列原理 (1)内容：改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)适用范围 勒夏特列原理适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。 (3)对原理中“减弱这种改变”的理解 勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”。如，对于2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)的平衡体系，若缩小体积增大压强，混合气体颜色先加深，后变浅，达到新的平衡后混合体系颜色比原平衡时颜色深。 (1)对于可逆反应，升高温度，若v正增大，则v逆减小，平衡正向移动(　　) (2)勒夏特列原理适用于所有的动态平衡(　　) (3)其他条件不变，若增大某反应物的浓度，则平衡向减少该物质浓度的方向移动，最终该物质的浓度减小(　　) (4)光照时，氯水颜色变浅，可用勒夏特列原理解释(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√ 1.下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是　　　(填字母)。  A.溴水中存在如下平衡：Br2+H2OHBr+HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅 B.对2H2O22H2O+O2的反应，使用MnO2可加快制备O2的反应速率 C.反应：CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动 D.合成氨反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 　ΔH<0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温高压的措施 E.H2(g)+I2(g)2HI(g)，缩小体积加压颜色加深 答案　BE 解析　催化剂只能改变反应速率，对化学平衡的移动无影响。 2.在一密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，在某一时刻达到平衡，测得c(N2)=1 mol·L-1，容器内压强为p，温度为T。 (1)再向容器中通入N2，使其浓度变为2 mol·L-1，并保持容积不变，再次达到平衡时c(N2)的范围是　　　　　　　　。  (2)将容器体积缩小至平衡时的一半，并保持温度不变，再次达到平衡时压强p'的范围是　　　　。  (3)迅速升温至T1，并保持容积不变，且不与外界进行热交换，再次达到平衡时，温度T'的范围是　　　　。  答案　(1)1 mol·L-1<c(N2)<2 mol·L-1 (2)p<p'<2p　(3)T<T'<T1 3.在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)+C(s)2CO(g)　ΔH>0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。 (1)增加C(s)，则平衡　　　　　(填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)　　　　(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。  (2)保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡　 　，c(CO)　　　　，n(CO)　　　　。  (3)保持反应容器的容积和温度不变，通入He，则平衡　　　　，c(CO2)　　　　。  (4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡 　　　　　，c(CO)　　　　。  答案　(1)不移动　不变　(2)正向移动　减小　增大　(3)不移动　不变　(4)正向移动　增大 解析　(1)C为固体，增加C的量，各物质的浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。(2)增大反应容器的容积，即减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，c(CO)减小，但n(CO)增大。(3)通入He，但容积和温度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。(4)容积不变，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即正向移动，c(CO)增大。 三、化学平衡移动原理的应用——优化工业合成氨反应条件 1.利用勒夏特列原理分析应如何选择反应条件提高合成氨反应平衡混合物中氨的含量，已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1。完成下表： 条件 提高平衡转化率 压强 增大压强 温度 降低温度 催化剂 无影响 浓度 增大反应物浓度，降低生成物浓度 2.实际工业合成氨的适宜条件 (1)工业生产中，必须从反应速率和反应限度两个角度选择合成氨的适宜条件。 ①尽量增大反应物的转化率，充分利用原料。 ②选择较快的化学反应速率，提高单位时间内的产量。 ③考虑设备的要求和技术条件等。 (2)工业合成氨的适宜条件 ①压强：目前我国的合成氨厂一般采用的压强为10~30 MPa。 ②温度：实际生产中一般采用的温度为400~500 ℃。 ③催化剂：目前公认的最适当的催化剂是铁触媒。 ④浓度：及时将氨气从反应混合物中分离出去， 将未反应的N2和H2循环使用并及时补充N2和H2，使反应物保持一定的浓度。 ⑤投料比：维持为2.8~2.9。 3.合成氨的工艺流程 已知N2与H2合成NH3的反应是一个可逆反应，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1。在工业生产中，可以通过以下途径来提高合成氨的产率，请利用有关知识分析采取这些措施的原因。 (1)向反应器中注入过量N2：　　　　；  (2)采用适当的催化剂：　　　　；  (3)在高压下进行反应：　　　　　　　；  (4)在较高温度下进行反应：　　　　；  (5)不断将氨液化，并移去液氨：　　　　。  答案　(1)增大反应物浓度，平衡正向移动，提高氢气的利用率 (2)加快反应速率，提高单位时间内的产量，提高生产效率 (3)增大压强使平衡正向移动，增大化学反应速率，提高单位时间内的产量和原料的转化率 (4)加快化学反应速率 (5)减小生成物浓度，平衡正向移动，提高氨气的产率 课时对点练 [分值：100分] [1~6题，每小题6分] 题组一　温度变化对化学平衡的影响 1.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应：H2(g)+Br2(g)2HBr(g)　ΔH<0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热条件下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是(　　) A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定 答案　A 解析　该反应为放热反应，绝热条件下进行反应，温度升高，平衡左移，所以绝热条件下平衡时Br2(g)的转化率低于恒温平衡时的转化率，即a>b。 2.在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g)3B+C(正反应为吸热反应)，平衡时，升高温度，气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断正确的是(　　) A.B和C可能都是固体 B.B和C一定都是气体 C.若C为固体，则B一定是气体 D.B和C不可能都是气体 答案　C 解析　正反应吸热，升温，平衡右移。若B、C都为固体，则气体的相对分子质量不变，故A错误；若C为固体，B为气体，平衡右移，气体的总质量减小，总物质的量不变，气体的平均相对分子质量减小，故B错误、C正确；若B、C都是气体，平衡右移，气体的总质量不变，总物质的量增加，则平均相对分子质量减小，故D错误。 题组二　勒夏特列原理 3.低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)　ΔH<0，在恒容密闭容器中，下列有关说法正确的是(　　) A.平衡时，其他条件不变，升高温度，平衡向正反应方向移动 B.平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小 C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时，反应达到平衡 D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大 答案　C 解析　升高温度，平衡向吸热反应方向即逆向移动，A错误；增加NH3的浓度，平衡正向移动，同时NO、NO2被消耗，因此废气中氮氧化物的转化率增大，B错误；单位时间内消耗NO和N2，一个正向，一个逆向，满足两个不同方向，且两者消耗的物质的量之比为1∶2，满足速率之比等于化学计量数之比，因此反应达到平衡，C正确；使用高效催化剂，平衡不移动，废气中氮氧化物的转化率不变，D错误。 4.(2024·广州联考)下列事实能用勒夏特列原理解释的是(　　) A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，高压比常压有利于合成SO3 B.密闭容器中发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)，平衡后增大压强(缩小容器容积)，气体颜色变深 C.合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，工业上采用400~500 ℃的高温条件更有利于合成氨 D.汽车尾气中发生反应：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)，常利用催化技术提升效果 答案　A 解析　合成SO3的反应是气体分子数减小的反应，加压后可以使化学平衡向正反应方向移动，所以高压比常压有利于合成SO3，可用勒夏特列原理解释，A符合题意；H2(g)+I2(g)2HI(g)，反应前后气体分子数不变，增大压强平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，B不符合题意；反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不能用勒夏特列原理解释，C不符合题意；加入催化剂平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，D不符合题意。 题组三　工业合成氨适宜条件的选择 5.下列有关合成氨反应的说法，正确的是(　　) A.根据计算，常温下合成氨反应的ΔH-TΔS<0，所以常温下的反应速率很快 B.升高温度，既可以加快合成氨的反应速率，又可以提高平衡转化率 C.工业合成氨的反应是熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行 D.工业合成氨的反应是熵减小的放热反应，在常温时可自发进行 答案　D 解析　常温下合成氨反应的ΔH-TΔS<0，只能说明合成氨反应在常温下能自发进行，而不能说明反应速率的快慢，A错；升高温度，合成氨反应平衡逆向移动，平衡转化率是降低的，B错；由于合成氨反应的ΔS<0，所以高温下不能自发进行，C错。 6.在合成氨反应中使用催化剂和施加高压，下列叙述正确的是(　　) A.都能提高反应速率，都对化学平衡无影响 B.都对化学平衡有影响，但都不影响达到平衡状态所用的时间 C.都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有施加高压对化学平衡有影响 D.使用催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而施加高压无此效果 答案　C 解析　高压对化学平衡有影响，A、D错；催化剂能加快反应速率，B错。 [7~12题，每小题7分] 7.有平衡体系：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0，为了增加甲醇的产量，应采取的正确措施是(　　) A.高温、高压 B.适宜温度、高压、催化剂 C.低温、低压 D.高温、高压、催化剂 答案　B 解析　由CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0知，该反应为放热的气体体积缩小的可逆反应，高温使平衡逆向移动，不利于提高甲醇的产量，但温度太低，反应速率太慢，也不利于提高单位时间内的产量，所以温度应适宜；高压能使平衡正向移动，从而提高甲醇的产量；催化剂不能改变生成物的产量，但可提高平衡前单位时间内生成物的产量。 8.(2024·河北部分学校联考)在CuCl2溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O　ΔH>0，下列说法正确的是(　　) A.该反应为氧化还原反应 B.温度越高，c(Cl-)越大 C.仅增大[Cu(H2O)4]2+的浓度，反应达到平衡后，该反应的平衡常数增大 D.仅适当升高温度，反应达到平衡后，[CuCl4]2-的物质的量增大 答案　D 解析　题给反应中所有元素的化合价都没有变化，不属于氧化还原反应，A错误；该反应ΔH>0，升高温度，平衡正向移动，c(Cl-)减小，B错误；该反应的平衡常数只与温度有关，C错误；仅适当升高温度，平衡正向移动，[CuCl4]2-浓度增大，体积不变，即物质的量增大，D正确。 9.(2024·江苏苏州大学附属中学月考)一定条件下，在体积为10 L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)+Y(g)Z(g)，经60 s达到平衡，生成0.3 mol Z，下列说法正确的是(　　) A.达到平衡时X的浓度为0.03 mol·L-1 B.将容器容积变为20 L，Z的平衡浓度变为0.015 mol·L-1 C.若升高温度，X的体积分数增大，则正反应的ΔH<0 D.若增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡常数变大 答案　C 解析　反应经60 s达到平衡，生成0.3 mol Z，说明消耗了0.6 mol X，故平衡时X剩余0.4 mol，其浓度为0.04 mol·L-1，A错误；容器容积变为20 L，压强减小为原来的一半，如果平衡不移动，则Z的浓度变为原来的，但是压强减小，平衡向左移动，Z的浓度小于原来的，即Z的平衡浓度小于0.015 mol·L-1，B错误；若升高温度，X的体积分数增大，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应的ΔH<0，C正确；若增大压强，平衡向正反应方向移动，因为平衡常数只与温度有关，则平衡常数不变，D错误。 10.在体积为V L的恒容密闭容器中盛有一定量H2，通入Br2(g)发生反应：H2(g)+Br2(g)2HBr(g)　ΔH<0。当温度分别为T1、T2，平衡时H2的体积分数与Br2(g)的物质的量的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.由图可知：T2<T1 B.a、b两点的反应速率：a>b C.为了提高Br2(g)的转化率，可采取增加Br2(g)通入量的方法 D.a点比b点体系的颜色深 答案　A 解析　根据反应：H2(g)+Br2(g)2HBr(g)　ΔH<0，升温，平衡向逆反应方向移动，H2的体积分数增大，根据图示变化，可知T1>T2，A正确；b点Br2的浓度比a点Br2的浓度大，反应速率也大，B错误；增加Br2(g)的通入量，Br2(g)的转化率减小，C错误；b点对a点来说，是向a点体系中加入Br2使平衡向正反应方向移动，尽管Br2的量在新基础上会减小，但是Br2的浓度比原来大，颜色变深，即b点比a点体系的颜色深，D错误。 11.以Fe3O4为原料炼铁，在生产过程中主要发生如下反应： 反应Ⅰ：Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)　ΔH1=19.3 kJ·mol-1 反应Ⅱ：Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)　ΔH2 为研究温度对还原产物的影响，将一定体积CO气体通入装有Fe3O4粉末的反应器，保持其他条件不变，反应达平衡时，测得CO的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.ΔH2<0 B.其他条件不变，增大压强，Fe(s)的产量增大 C.反应温度越高，Fe3O4主要还原产物中铁元素的价态越低 D.温度高于1 040 ℃时，反应器中发生的主要反应的化学平衡常数K<4 答案　A 解析　570 ℃之前，随着温度的升高，CO的体积分数增大，而反应①是吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，说明570 ℃前影响CO体积分数的主要反应为反应Ⅱ，则反应Ⅱ是放热反应，ΔH2<0，A正确；反应Ⅰ和反应Ⅱ均为反应前后气体体积不变的反应，改变压强，平衡不移动，铁的产量不变，B错误；ΔH1>0，由上述分析可知ΔH2<0，温度升高产物中FeO增多，Fe减少，C错误；1 040 ℃时，Fe3O4(s)和CO(g)发生的主要反应为反应Ⅰ，该温度下反应Ⅰ的平衡常数K===4，随着温度的升高，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，K增大，所以温度高于1040 ℃时，反应器中发生的主要反应的化学平衡常数K>4，D错误。 12.2NO2(红棕色，g)N2O4(无色，g)　ΔH<0。将一定量的NO2充入注射器中并密封，改变活塞位置，气体透光率随时间的变化如图所示(颜色越深，透光率越小)。下列说法正确的是(　　) A.a、b、c点：处于平衡状态 B.b点操作：将注射器的活塞向外拉 C.若在c点将温度降低，其透光率将减小 D.d点：v正<v逆 答案　D 解析　a、b点透光率没有变化，说明处于平衡状态，而c点前后透光率在变化，说明没有处于平衡状态，故A错误；根据图中信息，b点后透光率突然降低，说明二氧化氮浓度突然增大，因此b点操作为将注射器的活塞向里推，故B错误；若在c点将温度降低，平衡正向移动，二氧化氮浓度减小，其透光率将增大，故C错误；d点透光率在减小，二氧化氮浓度增大，平衡逆向移动，因此v正<v逆，故D正确。 13.(12分)氮元素的单质及其化合物在农业生产、生活、国防和科技方面都有着重要作用，但一些氮的化合物又会对环境造成污染。因此，如何利用氮及氮的化合物是科研人员的重要研究课题。已知：N2O4(无色)2NO2(红棕色)。请回答下列有关问题： (1)将分别装有NO2和N2O4混合气体的两只烧瓶分别浸泡在热水和冰水中，如图所示。由图中现象说明该反应为　　　(填“放热”或“吸热”)反应。  (2)在容积为2 L的容器中，通入一定量的N2O4，100 ℃时，体系中各物质的浓度随时间变化如下表： 时间/s 0 20 40 60 80 c(N2O4)/(mol·L-1) 0.10 0.07 0.045 0.04 0.04 c(NO2)/(mol·L-1) 0 0.06 0.11 0.12 0.12 ①在0~20 s时段，反应速率v(NO2)=　　　　。  ②在该温度下，N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数K=　　　　　　　。  ③改变条件重新达到平衡时，要使的值变小，可采取的措施有　　　　　　(填字母)。  A.升高温度 B.增大N2O4的起始浓度 C.使用合适的催化剂 D.缩小体积 答案　(1)吸热　(2)①0.003 mol·L-1·s-1　②0.36　③BD 解析　(1)将两只烧瓶分别放入热水与冰水中，看到热水中气体分子数增加，冰水中气体分子数减少，说明升高温度化学平衡正向移动，该反应的正反应是吸热反应。(2)①根据表格数据可知：在0~20 s时段，Δc(NO2)=0.06 mol·L-1，则用NO2的浓度变化表示的化学反应速率v(NO2)==0.003 mol·L-1·s-1。②当反应达到平衡时c(N2O4)=0.04 mol·L-1，c(NO2)=0.12 mol·L-1，则该反应的化学平衡常数K===0.36。③该反应的正反应是吸热反应，升高温度化学平衡正向移动，导致的值增大，A不符合题意；使用合适的催化剂，化学平衡不发生移动，的值不变，C不符合题意；缩小体积导致体系的压强增大，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，最终达到平衡时的值减小，D符合题意。 14.(10分)乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇： 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)①　298 K时，K1=2.95×1011 2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)②　298 K时，K2=1.71×1022 (1)写出反应①的平衡常数表达式K=　　　　。  (2)条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是　　　　　　　。以CO2为原料合成乙醇的优点是　　　　　　　　(写出一点即可)。  (3)在一定压强下，测得反应①的实验数据如下表： 温度/K CO2转化率/% n(H2)/n(CO2) 500 600 700 800 1.5 45 33 20 12 2 60 43 28 15 3 83 62 37 22 根据表中数据分析： ①温度升高，K　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  ②提高氢碳比[]，对生成乙醇　　　　(填“不利”或“有利”)。  答案　(1) (2)反应②　原料无毒，废弃物(CO2)得以利用，有利于环保(合理即可) (3)①减小　②有利 解析　(2)因反应②的K大，则正向进行的程度大，即反应物的转化程度高；以CO2为原料合成乙醇，减轻二氧化碳造成的温室效应，废弃物得以利用，有利于环保。(3)①由表格数据可以看出，温度越高，CO2转化率越低，则升高温度平衡逆向移动，则K越小。②由表中的数据可知，相同温度时，提高氢碳比[]，则CO2的转化率增大，即化学平衡正向移动，对生成乙醇有利。 学科网（北京）股份有限公司 $