2.2 第4课时 温度对化学平衡的影响(Word练习)-【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:
**基本信息**
聚焦温度对化学平衡的影响,通过基础与提升题组构建“现象-原理-应用”逻辑链,强化化学观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础对点练(题组一)|6题|温度/催化剂对平衡移动方向判断|从ΔH符号切入,建立温度与平衡移动的直接关联|
|基础对点练(题组二)|3题|勒夏特列原理应用辨析|结合具体反应(如NO₂转化),体现原理普适性|
|能力提升练|9题|综合分析(图像/计算/多条件)|整合平衡常数、速率方程等,深化“温度-平衡-性质”推导关系|
内容正文:
第4课时 温度对化学平衡的影响
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
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
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
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
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
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2NO2⇌N2O4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
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
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
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
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
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
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
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
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aA⇌cC+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⇌2BaO+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2NO2⇌N2O4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+CO2⇌2CO 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
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 热反应,且m+n (填“>”“=”或“<”) p。
(2)减压时,A的质量分数 (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 。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将 。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量 。
(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 ;而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色 (填“变深”“变浅”或“不变”)。
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= 。
②图中T1 T2(填“>”“<”或“=”),判断理由是 。
③T2温度下,该反应的平衡常数K= ,达到平衡后向容器中再充入CO、H2、CH3OH各1 mol,此时反应 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 (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
第4课时 温度对化学平衡的影响
1.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.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.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.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.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.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。
7.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.C 新制氯水中存在平衡:Cl2+H2O⇌HClO+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+H2O⇌NH3•H2O⇌N+OH-逆向移动,D不符合题意。
9.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.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.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.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.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.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.(1)放 > (2)增大 (3)减小 (4)减小 (5)不变 (6)变深 变浅
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.(1)①0.2 mol•L-1•min-1 ②< T2温度下反应先达到平衡,反应速率更快,故温度更高 ③0.25 正向 (2)B
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。
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