2.2 第4课时 温度对化学平衡的影响(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(人教版)

2026-09-14
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摘要:

本高中化学讲义聚焦温度对化学平衡的影响这一核心知识点,通过NO₂与N₂O₄的平衡实验探究温度对反应速率、平衡常数的影响,总结温度与平衡移动方向的规律,进而引入勒夏特列原理,构建从实验现象到理论应用的学习支架。 该资料以实验探究为核心,通过NO₂颜色变化、CuCl₂溶液温度影响等实验培养科学探究与实践能力,结合速率分析、平衡常数计算等发展科学思维,融入合成氨等工业实例深化化学观念。课中助力教师引导学生构建知识体系,课后通过分层习题帮助学生巩固提升,弥补理解盲点。

内容正文:

第4课时 温度对化学平衡的影响 1.通过实验探究温度的改变和催化剂对化学平衡移动的影响。 2.理解勒夏特列原理,能依据原理分析平衡移动的方向,能讨论化学反应条件的选择与优化。 知识点一 温度、催化剂对化学平衡的影响 1.实验探究温度对化学平衡的影响 【实验原理】 2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色) ΔH=-56.9 kJ·mol-1 【实验操作】 【实验现象】 热水中的烧瓶中气体的颜色加深,冰水中的烧瓶中气体颜色变浅。 (1)由此实验,你能得出什么结论? 提示:升高温度,NO2浓度增大,即平衡向逆反应方向移动,即向吸热反应的方向移动;降低温度,NO2浓度减小,即平衡向正反应方向移动,即向放热反应的方向移动。 (2)你能从改变温度对v正、v逆影响的角度分析温度对平衡移动的影响吗? 提示:升高温度,v正、v逆均增大,但v逆增大的倍数更大 ,平衡向吸热反应方向移动。降低温度,v正、v逆均减小,v逆减小的倍数更大,平衡向放热反应方向移动。 (3)你能从温度对平衡常数K影响的角度解释上述实验平衡的移动方向吗? 提示:该反应为放热反应,升高温度,K减小,平衡逆向移动;降低温度,K增大,平衡正向移动,与实验结论一致。 2.温度对化学平衡的影响规律 (1)温度改变,任意可逆反应的化学平衡一定会发生移动。 (2)在其他条件不变的条件下,升高温度,平衡向 吸热反应 的方向移动;降低温度,平衡向 放热反应 的方向移动。 【教材挖掘】 CuCl2溶液中存在平衡:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O。 (1)加热盛有2 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2溶液的试管,溶液由蓝色变为黄色,由此你能得出什么结论? 提示:加热使溶液变黄,说明平衡[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O向正反应方向移动,则正反应方向是吸热反应方向,即ΔH>0。 (2)对于上述平衡,升高温度,平衡常数如何变化? 提示:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,该可逆反应正反应是吸热反应,则升高温度向正反应方向移动,反应物的浓度减小,生成物的浓度增大,故平衡常数增大。 3.催化剂对化学平衡的影响规律 (1)催化剂能 同等程度 的改变正、逆反应速率(一般为加快), 不能 使化学平衡发生移动。但催化剂一般可缩短可逆反应达到平衡的时间。其v-t图像如图。 (2)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,但能改变反应达到化学平衡所需的 时间 。 思考:已知某可逆反应在密闭容器中进行:A(g)+B(g)3C(g)+D(s) ΔH>0,C的浓度与时间t的关系如图所示。若使a曲线变为b曲线,采取的措施可能是什么? 提示:使用催化剂。 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)升高温度,反应速率加快,化学平衡正向移动。( × ) (2)升高温度,平衡常数一定增大。( × ) (3)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态。( √ ) (4)催化剂能加快反应速率,能提高反应物的转化率。( × ) (5)升高温度,反应速率加快,但反应物的转化率可能降低。( √ ) (6)对于可逆反应,改变外界条件使平衡向正反应方向移动,平衡常数一定增大。( × ) (7)平衡移动,平衡常数不一定改变,但平衡常数改变,平衡一定发生移动。( √ ) (8)催化剂能加快反应速率,提高物质单位时间内的产量,也能提高反应物的平衡转化率。( × ) 2.(教材改编题)工业氧化二氧化硫制三氧化硫反应的热化学方程式为2SO2(g)+ O2 (g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1,假设这个反应处于平衡状态,在容积不变的条件下,下列措施会使化学平衡逆向移动的是(  ) A.使用催化剂 B.升高温度 C.降低温度 D.移出三氧化硫 解析:B 使用催化剂,平衡不移动,A错误;反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,B正确;反应是放热反应,降低温度平衡正向移动,C错误;移出三氧化硫,减少生成物浓度,平衡正向移动,D错误。 3.(2026·天津南开期中)对于任一可逆反应,下列数据一定随温度升高而增大的是(  ) A.活化分子百分数 B.化学平衡常数 C.反应物浓度 D.生成物浓度 解析:A 升高温度,部分分子吸收能量转化为活化分子,所以活化分子百分数增大,A正确;如果正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小;如果正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,化学平衡常数增大,B错误;如果正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应物的浓度增大;如果正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应物的浓度减小,C、 D错误。 知识点二 勒夏特列原理 1.概念 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,也称化学平衡移动原理。 2.适用范围 (1)仅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。 (2)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,则不能直接根据勒夏特列原理判断。 3.对原理中“减弱这种改变”的理解 平衡移动的结果是“减弱”外界因素的影响,而不是“消除”外界因素的影响,更不是“扭转”外界因素的影响。如,对于2NO2(g)N2O4(g)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 。 思考:工业合成氨的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,增大合成氨容器的压强,平衡  (填“正向”或“逆向”)移动,当该反应重新达到平衡后,容器的压强比原来  (填“大”或“小”)。 提示:正向 大。按照勒夏特列原理,增大合成氨容器的压强,平衡就向着能够使压强减小的方向(即正反应方向)移动,但反应重新达到平衡后,容器的压强比原来大。 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)其他条件不变,若增大某反应物的浓度,则平衡向减小该物质浓度的方向移动,最终该物质的浓度减小。( × ) (2)光照时,氯水颜色变浅,可用勒夏特列原理解释。( √ ) (3)勒夏特列原理可以解释使用催化剂对化学平衡的影响。( × ) (4)对于2H2O22H2O+O2的反应,使用MnO2可加快制备O2的反应速率,可以用勒夏特列原理解释。( × ) (5)H2(g)+I2(g)2HI(g),缩小体积加压颜色加深,可用勒夏特列原理解释。( × ) 2.(2026·吉林四平期中)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是(  ) A.工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率 B.反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)压缩体积增大压强后颜色变深 C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 D.工业制取金属钾的反应为Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g),将钾蒸气从混合物中分离出来,有利于提高反应物的转化率 解析:B 工业生产硫酸时,涉及反应为2SO2(g)+O2(g)み2SO3(g),使用过量空气相当于增大氧气的量,根据勒夏特列原理,平衡会向正反应方向移动,从而提高二氧化硫的利用率,能用勒夏特列原理解释,A错误;该反应前后气体分子数不变,压缩体积即增大压强时平衡不移动,颜色变深是因为I2的浓度增大造成的,不能用勒夏特列原理解释,B正确;氯气与水存在反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和食盐水里面含有大量的氯离子,氯离子浓度增大,平衡逆向移动,减少氯气的损失,能用勒夏特列原理解释,C错误;将钾蒸气从混合物中分离出来,相当于减小产物钾的浓度,平衡正向移动,从而提高了反应物的转化率,能用勒夏特列原理解释,D错误。 3.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 1 mol·L-1<c(N2)<2 mol·L-1 。 (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 p<p'<2p 。 (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 T<T'<T1 。 解析: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”。 1.关节炎是因为在关节滑液中形成尿酸钠晶体,尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛,其化学机理如下: ①HUr(aq)(尿酸)+H2O(l)Ur-(aq)(尿酸根离子)+H3O+(aq),②Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)。下列对反应②的叙述正确的是(  ) A.正反应为吸热反应 B.正反应为放热反应 C.升高温度,平衡向正反应方向移动 D.降低温度,平衡向逆反应方向移动 解析:B 题意中明确指出“尤其是寒冷季节易诱发关节疼痛”,说明温度降低,反应②Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)的平衡向正反应方向移动,可知其正反应为放热反应。 2.(2026·河南南阳期中)在密闭容器中模仿汽车尾气处理反应 2NO+2CO2CO2+N2 ΔH<0,下列说法正确的是(  ) A.缩小容器容积,反应速率加快 B.该反应达到平衡时反应停止 C.其他条件不变,升高温度,NO和CO的平衡转化率升高 D.使用 CeO2催化剂能减小该反应的焓变 解析:A 缩小容器容积,使反应物浓度增大,反应速率加快,A正确;该反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,但反应未停止,B错误;由题干可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,NO和CO的平衡转化率下降,C错误;催化剂能降低反应所需活化能,不影响焓变,D错误。 3.(2026·北京海淀期中)可逆反应A(g)+2B(g)2C(g) ΔH>0 速率图如图所示。导致t1时刻的速率图线变化的原因可能是(  ) A.增大了A的浓度 B.使用了催化剂 C.增大了压强 D.升高了温度 解析:B 增加A的浓度,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动,A错误;使用催化剂,正、逆反应速率相等,都增大,平衡不移动,B正确;反应物和生成物的体积不等,增大压强,平衡向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,C错误;正反应吸热,升高温度,平衡向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,D错误。 4.(2026·天津南开月考)利用如图装置探究2NO2N2O4的平衡体系。 (1)关闭止水夹,保持温度不变,用注射器向甲烧杯中的烧瓶内充入一定量NO2,再次达平衡时,甲烧杯中烧瓶内气体颜色比原来 深 (填“深”“浅”或“不变”),NO2的体积分数 减小 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)打开止水夹,待两侧烧瓶内气体颜色完全相同时,关闭止水夹,向乙烧杯中加入NH4NO3晶体,观察到乙烧杯中烧瓶内的气体颜色变浅,则反应2NO2N2O4的ΔH < 0(填“>”“<”或“=”)。 解析:(1)用注射器向甲烧杯中的烧瓶内充入一定量NO2,Q=,c(NO2)增大,浓度商Q<K,平衡正向移动,但最终c(NO2)增大,气体颜色比原来深;结合反应可知,充入一定量NO2,相当于增大了体系的压强,平衡正向进行,则NO2的转化率增大,则NO2的体积分数减小。 (2)NH4NO3晶体溶解吸收热量,使乙烧杯中温度降低,此时观察到乙烧杯中烧瓶内的气体颜色变浅,可知2NO2(g)N2O4(g)正向进行,则该反应为放热反应,ΔH<0。 题组一 温度、催化剂对化学平衡的影响 1.(2025·吉林白城期末)有一处于平衡状态的反应:3A(s)+2B(g)3C(g) ΔH>0。为了使平衡向生成C的方向移动,应选择的条件是(  ) A.增大压强 B.升高温度 C.使用催化剂 D.增大A的物质的量 解析:B 该反应为气体分子数增加的反应,增大压强,该平衡逆向移动,A不符合题意;该反应为吸热反应,升高温度,该平衡正向移动,即向着生成C的方向移动,B符合题意;使用催化剂只改变反应速率,不能使平衡发生移动,C不符合题意;增大A的物质的量,A的浓度不变,反应速率不变,该平衡不移动,D不符合题意。 2.(2025·北京中关村中学月考)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 解析:D 测定二氧化氮的相对分子质量,要使测定结果误差最小,应该使混合气体中NO2的含量越多越好,为了实现该目的,应该改变条件使平衡尽可能逆向移动。该反应是一个反应前后气体分子数减小的放热反应,可以通过减小压强、升高温度使平衡逆向移动,则选项中,温度高的为130 ℃,压强低的为50 kPa,结合二者选D。 3.(教材改编题)将一定量的CO2和H2充入恒容密闭容器中,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ·mol-1,H2的物质的量随时间的变化如实线甲所示,若变为虚线乙,可能改变的条件是(  ) A.加催化剂 B.升高温度 C.充入N2 D.增大CO2的浓度 解析:D 加入催化剂,平衡不移动,氢气的物质的量不变,A错误;升高温度,平衡向逆反应方向移动,氢气的物质的量增大,B错误;向恒容容器中通入不参与反应的N2,平衡不移动,H2的物质的量不变,C错误;增大反应物CO2的浓度,平衡向正反应方向移动,H2的物质的量减小,D正确。 4.某可逆反应平衡常数表达式为K=。达到平衡状态时,如果升高温度(其他条件不变),则c(NO)减小。下列说法正确的是(  ) A.该反应的化学方程式为NO(g)+SO3(g)NO2(g)+SO2(g) B.升高温度K增大 C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小 D.一定条件下达到平衡后,缩小容器容积,使体系压强增大,气体颜色加深 解析:D 由某可逆反应平衡常数K=可知,该反应的化学方程式为NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g),A错误;c(NO)减小,说明升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,B错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C错误;缩小容器容积,使体系压强增大,化学平衡不发生移动,但由于物质的浓度增大,因此混合气体颜色加深,D正确。 5.根据下列实验操作,判断其现象和结论均正确的是(  ) 选项 实验操作 现象 结论 A 向一密闭容器充入NO2,保持温度不变,扩大容器容积 容器中气体颜色先变浅后变深 平衡2NO2(g)N2O4(g)先正向移动再逆向移动 B 向2 mL 5% H2O2 溶液中分别滴加5滴等浓度的FeCl3和KMnO4溶液 加入 KMnO4溶液的反应更剧烈 KMnO4比FeCl3 催化效果好 C 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 玻璃球中红棕色加深 反应2NO2(g)N2O4(g)的ΔH<0 D 在KSCN与FeCl3 的混合液中再加入KCl固体 溶液红色变浅 增大生成物浓度,平衡逆向移动 解析:C A项,扩大容器容积,NO2浓度减小,容器中气体颜色先变浅,平衡逆向移动,NO2浓度增大,颜色又变深,错误;B项,KMnO4是氧化剂,不是催化剂,错误;C项,玻璃球中红棕色加深,说明升高温度,平衡逆向移动,该反应为放热反应,ΔH<0,正确;D项,反应实质为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入KCl固体,对该平衡没有影响,错误。 6.(2026·北京通州期中)已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,小组同学利用装有NO2和N2O4混合气体的注射器(用橡胶塞封闭)和平衡球,进行如下两组实验 实验① 将注射器活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处 实验② 将平衡球的两端分别浸入热水和冷水中 下列说法正确的是(  ) A.实验①中的实验现象是注射器内气体颜色变深 B.实验②,浸入热水中的平衡球颜色加深,浸入冷水中的平衡球颜色变浅 C.实验①和实验②中b平衡球颜色变化均是2NO2N2O4逆向移动导致的 D.实验①和实验②中反应的平衡常数均发生了改变 解析:B 实验①中将注射器活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处,体积增大,改变条件的瞬间,c(NO2)减小,颜色变浅,压强减小,平衡逆向移动,c(NO2)增大,但小于原来平衡的浓度,气体颜色变浅,A错误;实验②中,浸入热水中的平衡逆向移动,浸入冷水中的平衡正向移动,所以浸入热水中的平衡球颜色加深,浸入冷水中的平衡球颜色变浅,B正确;实验①中减小压强,平衡逆向移动,实验②中b的温度降低,平衡正向移动,C错误;化学平衡常数只与温度有关,实验①改变的条件是压强,温度不变,化学平衡常数不变,实验②改变的条件是温度,化学平衡常数改变,D错误。 题组二 勒夏特列原理的应用 7.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.铁钉放入浓硝酸中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体 D.锌片与稀硫酸反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生 解析:B MnO2会催化 H2O2分解,与平衡移动无关,A项不符合题意;NO2转化为N2O4 是放热反应,升温平衡逆向移动,NO2浓度增大,混合气体颜色加深,B项符合题意;常温下铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动无关,C项不符合题意;加入少量硫酸铜后,锌置换出铜,构成原电池,从而使反应速率加快,与平衡移动无关,D项不符合题意。 8.(2025·江西南昌月考)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是(  ) A.新制氯水在光照下溶液颜色变浅 B.实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出以提高其产量 C.工业生产硫酸的过程中将黄铁矿粉碎后加入沸腾炉 D.实验室可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 解析:C 新制氯水中存在平衡:Cl2+H2OHClO+HCl,光照条件下HClO分解,化学平衡向右移动;将乙酸乙酯不断蒸出,减小生成物浓度导致平衡向正反应方向移动,从而提高乙酸乙酯产率;将黄铁矿粉碎后加入沸腾炉,可增大反应物的接触面积,从而增大化学反应速率,与平衡移动原理无关,C符合题意;加入氢氧化钠固体,溶解放热,使一水合氨分解生成氨气,并且增大了OH-浓度,化学平衡NH3+H2ONH3·H2ON+OH-逆向移动,D不符合题意。 9.(2025·河北邯郸期中)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是(  ) A.工业制取金属钾的反应为Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g),将钾蒸气从混合物中分离出来,有利于提高反应物的转化率 B.反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)达到平衡后,缩小容积,混合气体颜色变深 C.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深 D.合成氨反应为放热反应,降低温度有利于增大反应物的平衡转化率 解析:B 将钾蒸气从混合物中分离出来,生成物浓度减小,平衡正向移动,有利于提高反应物的转化率;缩小容积,平衡不移动,混合气体颜色变深,是因为体积减小而使二氧化氮浓度增大,和化学平衡移动无关,B符合题意;NO2转化为N2O4是放热反应,升高温度平衡逆向移动,NO2浓度增大,混合气体颜色加深;降低温度,平衡正向移动,有利于增大反应物的平衡转化率。 10.可逆反应M+N(s)R达到平衡后,无论加压或降温,M的转化率都增大,则下列结论正确的是(  ) A.M为气体,R为固体或液体,正反应为放热反应 B.M为固体或液体,R为气体,正反应为放热反应 C.M为气体,R为固体或液体,正反应为吸热反应 D.M、R均为气体,正反应为吸热反应 解析:A 可逆反应M+N(s)R达到平衡后,降温,M的转化率增大,说明平衡正向移动,正反应放热;加压,M的转化率增大,说明平衡正向移动,正方向气体分子数减小,则M一定为气体,R一定为非气体,A符合题意。 11.(2025·辽宁抚顺期中)一定条件下存在反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH<0。现有三个容积相同的密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,按如图所示投料,在常温下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是(  ) A.容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数相同 B.容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率相同 C.NO2的体积分数:Ⅱ<Ⅲ D.容器Ⅰ中NO的转化率与容器Ⅱ中NO2的转化率之和小于1 解析:D 容器Ⅰ是绝热容器,反应过程中温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数不相同,A错误;容器Ⅱ是恒容容器,反应过程中压强增大,容器Ⅲ是恒压容器,反应过程中压强不变,两容器的投料相同,故容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率不相同,B错误;容器Ⅱ是恒温恒容,容器Ⅲ是恒温恒压,随着反应的进行,容器Ⅱ中压强大于容器Ⅲ,平衡正向移动,NO2含量增大,NO2的体积分数:Ⅱ>Ⅲ,C错误;若容器Ⅱ恒温恒容,容器Ⅰ也是恒温恒容时,达到相同平衡状态,容器Ⅰ中NO转化率和容器Ⅱ中NO2转化率之和为1,但实际容器Ⅰ是绝热恒容,随反应进行温度升高,平衡逆向移动,NO的转化率减小,因此容器Ⅰ中NO的转化率与容器Ⅱ中NO2的转化率之和小于1,D正确。 12.(2026·黑龙江齐齐哈尔期中)已知Cl2与CO合成COCl2的反应机理如下: ①Cl2(g)2Cl·(g) 快 ②CO(g)+Cl·(g)COCl·(g) 快 ③COCl·(g)+Cl2(g)COCl2(g)+Cl·(g) 慢 其中反应②的速率方程v正=k正·c(CO)·c(Cl·),v逆=k逆·c(COCl·),k正、k逆为速率常数(与温度有关)。下列说法正确的是(  ) A.反应①为放热过程 B.反应②的平衡常数K=k正·k逆 C.使用高效催化剂可增大COCl2(g)的平衡体积分数 D.要提高合成COCl2的速率,关键是提高反应③的速率 解析:D 反应①需要断裂Cl—Cl,属于吸热过程,A错误;反应②达到平衡时,v正=v逆,平衡常数K==,B错误;催化剂不能使平衡移动,使用高效催化剂不能改变该反应体系中COCl2(g)的平衡体积分数,C错误;③是慢反应,慢反应决定总反应速率,要提高合成COCl2的速率,关键是提高反应③的速率,D正确。 13.(2026·陕西汉中期中)逆水煤气变换反应:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH。一定压强下,将1 mol CO2和1 mol H2充入体积为2 L的恒容密闭容器中,测得T1、T2(T1>T2)温度下H2的物质的量分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(  ) A.ΔH<0 B.平衡常数:K(T1)>K(T2) C.T1温度下,反应的平衡常数K=2.5 D.当混合气体的密度不变时,反应达到平衡状态 解析:B T1>T2,T1温度平衡时H2的物质的量分数小于T2,说明升高温度,平衡正向移动,该反应为吸热反应,ΔH>0,A错误;升高温度,平衡正向移动,K值增大,则平衡常数:K(T1)>K(T2),B正确; T1温度下,平衡时H2的物质的量分数为0.2,该反应为气体体积不变的反应,平衡时混合气体总物质的量为2 mol,则氢气物质的量为0.2×2 mol=0.4 mol,列三段式, K===2.25,C错误;根据质量守恒,混合气体的质量始终不变,容器体积不变,则恒容容器中混合气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,D错误。 14.(2026·黑龙江大庆月考)下列说法正确的是(  ) A.在一定条件下的密闭容器发生反应aAcC+dD,反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.6倍,则a>c+d B.一定温度下,对2BaO2(s)2BaO(s)+O2平衡体系缩小体积,再次平衡时c增大 C.在一定条件下,可逆反应2NO2N2O4达到平衡后。保持恒温恒容,再通入一定量N2O4,平衡逆向移动,且达到新平衡时NO2的百分含量减小 D.在一定条件下,可逆反应C(s)+CO22CO ΔH>0达到平衡状态,升高温度或增大CO浓度,均能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大化学反应速率 解析:C 反应平衡后将气体体积压缩到原来的一半,D的浓度增大到原来的两倍,而再次平衡后D的浓度为原平衡的1.6倍,说明加压使平衡逆向移动,逆反应方向气体体积减小,即a<c+d,A错误;该反应平衡常数K=c(O2),温度不变则K不变,即新平衡时c(O2)不变,B错误;该反应为气体分子数减小的反应,恒温恒容,通入N2O4后,平衡逆向移动生成NO2,但新平衡等效于增大压强,NO2的百分含量反而减小,C正确;升高温度增大活化分子百分数,但增大CO浓度仅增加单位体积活化分子数,不改变活化分子百分数,D错误。 15.(2025·山东聊城月考)现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则: (1)该反应的逆反应为 放 热反应,且m+n >  (填“>”“=”或“<”) p。 (2)减压时,A的质量分数 增大 (填“增大”“减小”或“不变”,下同)。 (3)若容积不变加入B,则B的转化率 减小 。 (4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将 减小 。 (5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量 不变 。 (6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(容积不变)时混合物颜色 变深 ;而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色 变浅 (填“变深”“变浅”或“不变”)。 解析:(1)当升高温度时,B的转化率变大,说明温度升高平衡向正反应方向移动,则正反应吸热,逆反应放热,当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,m+n>p。 (2)当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,所以A的质量分数增大。 (3)若保持容器容积不变,加入B,平衡正向移动,A的转化率增大,B的转化率减小。 (4)若升高温度,平衡向正反应方向移动,则平衡时B、C的浓度之比将减小。 (5)若加入催化剂,平衡不移动,平衡时气体混合物的总物质的量不变。 (6)加入C(容积不变)时,平衡向逆反应方向移动,B的浓度增大,颜色加深;维持容器内压强不变,充入氖气时,容器容积增大,相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,但B的浓度减小,颜色变浅。 16.(2026·天津滨海新区期中)工业上常用CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。 (1)在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2,反应过程中测得c(甲醇)与时间的关系如图所示。 ①在T1温度下,0~10 min内用H2表示的反应速率v= 0.2 mol·L-1·min-1 。 ②图中T1 < T2(填“>”“<”或“=”),判断理由是 T2温度下反应先达到平衡,反应速率更快,故温度更高 。 ③T2温度下,该反应的平衡常数K= 0.25 ,达到平衡后向容器中再充入CO、H2、CH3OH各1 mol,此时反应 正向 进行(填“正向”或“逆向”)。 (2)下列措施中,既能提高反应速率又能提高CO平衡转化率的是 B (填字母)。 A.升高温度 B.增大压强 C.使用高效催化剂 D.及时分离出CH3OH 解析:(1)①在T1温度下,10 min时,甲醇浓度为1 mol·L-1,则0~10 min内用H2表示的反应速率v=2v=2×=0.2 mol·L-1·min-1;②由图可知,T2温度下反应先达到平衡,反应速率更快,故温度更高,故T1<T2; ③T2温度下,平衡时甲醇为1 mol·L-1,由三段式: K====0.25,达到平衡后向容器中再充入CO、H2、CH3OH各1 mol,Q==0.16<0.25=K,此时反应正向进行。 (2)A项,升高温度化学反应速率加快,但反应是放热反应,平衡逆向移动,CO平衡转化率降低;B项,增大压强化学反应速率加快,且反应向气体体积缩小的正方向移动,CO平衡转化率增大;C项,使用高效催化剂化学反应速率增大,但平衡不移动,CO平衡转化率不变;D项,及时分离出CH3OH,浓度减小,反应速率减小,平衡正向移动。 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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2.2 第4课时 温度对化学平衡的影响(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(人教版)
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