2.2.4 温度对化学平衡的影响 勒夏特列原理-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步课件(人教版)
2026-08-27
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教辅
摘要:
该高中化学课件聚焦温度对化学平衡的影响及勒夏特列原理,通过NO₂与N₂O₄的温度实验探究导入,衔接化学平衡状态及浓度压强影响,搭建从具体实验现象到抽象原理应用的学习支架。
其亮点是以科学探究与实践为核心,结合学思用问题链和图像分析培养科学思维。例如通过温度对NO₂平衡的红棕色变化实验及平衡常数K分析,引导学生证据推理,勒夏特列原理应用实例(如啤酒泡沫)强化化学观念。学生提升探究能力和逻辑思维,教师可高效落实核心素养教学。
内容正文:
第4课时 温度对化学平衡的影响 勒夏特列原理
学习目标
1.通过实验探究,理解温度对化学平衡的影响。 2.理解勒夏特列原理,能依据勒夏特列原理分析平衡移动的方向。
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内
容
索
引
知识点一
1
1
知识点二
2
课堂检测 巩固落实
3
知识点一 温度、催化剂对化学平衡的影响
第一部分
4
1.温度对化学平衡的影响
(1)实验探究
自主预习
实验原理
实验步骤
实验现象 浸泡在热水中的烧瓶内红棕色______;浸泡在冰水中的烧瓶内红棕色______
加深
变浅
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实验
结论 受热时,烧瓶内红棕色______,说明NO2浓度______,即平衡向________方向移动;冷却时,烧瓶内红棕色______,说明NO2浓度______,即平衡向________方向移动
加深
增大
逆反应
变浅
减小
正反应
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1.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:
该反应为放热反应,升高温度,K______,平衡______移动;降低温度,K______,平衡______移动。
学思用
正向
减小
逆向
增大
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(2)影响规律
在其他条件不变的情况下,升高温度,会使化学平衡向__________的方向移动;降低温度,会使化学平衡向__________的方向移动。
吸热反应
放热反应
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(3)图像分析
aA+bB⥫⥬cC+dD ΔH<0 aA+bB⥫⥬cC+dD ΔH>0
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2.在已建立平衡的体系中,改变温度,化学平衡是否一定发生移动?
答案:任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热),所以改变温度,化学平衡一定发生移动。
学思用
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2.催化剂对化学平衡的影响
(1)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的反应混合物的组成,但是,使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。
(2)图像分析
t1时刻,加入催化剂,v′正、v′逆同等倍数增大,v′正=v′逆,平衡不移动。
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3.催化剂对化学平衡没有影响,但工业生产往往使用催化剂,目的是______________________________________________________
______________________________________________________。
答案:增大化学反应速率,提高单位时间内的产量
学思用
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(1)升高温度,反应速率增大,但反应物的转化率可能降低( )
(2)对于可逆反应,改变外界条件使平衡向正反应方向移动,化学平衡常数一定增大( )
(3)升高温度,化学平衡常数一定增大( )
(4)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( )
自我诊断
√
×
×
√
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1.反应A(g)+3B(g)⥫⥬2C(g) ΔH<0达到平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述正确的是( )
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
解析:降低温度,正、逆反应速率都减小;又因该反应的正反应为放热反应,所以降低温度,有利于平衡向正反应方向移动。
对点演练
C
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2.某小组研究温度对可逆反应2NO2(g)⥫⥬N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ/mol的影响,设计如下实验(三个相同烧瓶中装有等量NO2)。下列说法正确的是( )
A.装置①烧瓶中气体颜色变浅
B.装置②的作用是对比①③气体颜色深浅,判断平衡移动方向
C.装置③中平衡逆向移动
D.装置③中硝酸铵的扩散为放热过程
B
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解析:生石灰和水反应放出大量的热,所以装置①中温度升高,平衡2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)逆向移动,NO2浓度增大,烧瓶中气体颜色加深,A错误;
三个装置中温度不同,装置②中为室温,故装置②的作用是对比装置①③气体颜色深浅,判断平衡移动方向,B正确;
硝酸铵溶于水是吸热的,使体系温度降低,平衡2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)正向移动,C、D错误。
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3.向一密闭容器中充入N2和H2发生反应:N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH<0,t1时刻达到平衡状态Ⅰ,t2时刻改变某一条件,t3时刻重新达到平衡状态Ⅱ,反应速率(v)随时间(t)的变化如上图所示。下列说法正确的是( )
A.t1时,v正(N2)=2v逆(NH3)
B.t2时改变的条件:向容器中加入NH3(g)
C.N2的平衡转化率:α(Ⅰ)>α(Ⅱ)
D.平衡常数K:K(Ⅰ)<K(Ⅱ)
C
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解析:t1时,反应达到平衡状态Ⅰ,各物质反应速率之比等于化学计量数之比,A错误;
改变条件后,正、逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,故平衡逆向移动,若改变的条件为向容器中加入NH3(g),则加入NH3(g)的瞬间,逆反应速率增大,正反应速率不变,故改变的条件为升高温度,B错误;
t2时刻改变条件后,平衡逆向移动,N2的平衡转化率减小,故α(Ⅰ)>α(Ⅱ),C正确;
升高温度,放热反应的平衡常数减小,平衡常数K:K(Ⅰ)>K(Ⅱ),D错误。
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知识点二 勒夏特列原理
第二部分
19
1.外界因素对化学平衡的影响
自主预习
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________方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向________方向移动
正反应
逆反应
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条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动
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________________的方向移动
减小压强 向________________的方向移动
反应前后气体分子数不变 改变压强 ____________
温度 升高温度 向______反应方向移动
降低温度 向______反应方向移动
催化剂 使用催化剂 ____________
气体分子数减小
气体分子数增大
平衡不移动
吸热
放热
平衡不移动
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2.勒夏特列原理
(1)内容: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。勒夏特列原理也称化学平衡移动原理。
(2)适用范围:勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系,不可逆反应或未达到平衡的可逆反应均不能使用该原理。
(3)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”。
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下列事实能否用化学平衡移动原理来解释?请简述其理由。
(1)开启啤酒瓶盖后,瓶中马上泛起大量泡沫
答案:能,啤酒中存在平衡H2CO3(aq)⥫⥬H2O(l)+CO2(g),开启啤酒瓶盖,瓶内压强降低,平衡向气体体积增大的方向移动,即向生成CO2气体的方向移动。
学思用
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(2)对H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后,气体颜色变深
答案:否,H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g)是反应前后气体分子数不变的反应,压强的改变并不能使平衡发生移动,此体系加压后气体颜色变深,是I2(g)的浓度增大的缘故。
(3)合成氨工厂采用增大压强的方法以提高原料的利用率
答案:能,合成氨反应是气体体积减小的反应,增大压强,可促使平衡正向移动,以提高原料的利用率。
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1.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是( )
A.红棕色的NO2加压后气体颜色先变深后变浅
B.使用催化剂可增大SO2转化为SO3的速率
C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D.向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液红色变浅
对点演练
B
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解析:A项,涉及NO2与N2O4的平衡转化,能用勒夏特列原理解释;
B项,催化剂只能改变化学反应的速率,不能使化学平衡发生移动,不能用勒夏特列原理解释;
C项,光照后,次氯酸分解,使氯气与水反应的平衡向正反应方向移动,能用勒夏特列原理解释;
D项,该溶液中存在平衡Fe3++SCN-⥫⥬Fe(SCN)3,向溶液中加入铁粉,Fe3+与Fe发生反应生成Fe2+,导致Fe3+浓度降低,平衡向能够减弱这种改变的方向移动,即平衡向逆反应方向移动,使Fe(SCN)3的浓度降低,所以溶液红色变浅,能用勒夏特列原理解释。
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2.已知反应3A(g)+2B(g)===C(g)+4D(g) ΔH<0。如右图,a、b表示在一定条件下,D的体积分数随时间的变化情况。若使曲线b变为曲线a ,可采取的措施是( )
①增加C的质量 ②升高温度 ③缩小反应容器的容积(加压) ④减小B的浓度 ⑤使用适当催化剂
A.只有⑤ B.①③ C.③⑤ D.②③⑤
C
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解析:①增加C的质量,平衡逆向移动,最终D的体积分数将会减小,不符合曲线a;②该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,最终D的体积分数将会减小,不符合曲线a;③该反应前后气体体积不变,缩小反应容器的容积(加压),平衡不移动,但浓度增大,反应速率增大,达到平衡时的时间缩短,平衡时D的体积分数不变,符合曲线a;④减小B的浓度,平衡逆向移动,最终D的体积分数将会减小,不符合曲线a;⑤使用适当催化剂,反应速率增大,达到平衡时的时间缩短,催化剂不改变平衡,故平衡时D的体积分数不变,符合曲线a。
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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,并保持容器容积不变,再次达到平衡时,c(N2)的范围是________________________。
(2)缩小容器容积至平衡时的一半,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,并保持容器容积不变,且不与外界进行热交换,再次达到平衡时,温度T′的范围是________________。
1 mol·L-1<c(N2)<2 mol·L-1
p<p′<2p
T<T′<T1
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第三部分
课堂检测 巩固落实
1.一定条件下,密闭容器中发生反应C2H6(g)⥫⥬C2H4(g)+H2(g) ΔH>0。达到平衡后,下列措施不能提高乙烷平衡转化率的是( )
A.升高反应的温度 B.增大容器的容积
C.恒容下通入氦气 D.分离出部分乙烯
C
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解析:该反应为吸热反应,升高反应的温度,平衡正向移动,乙烷的平衡转化率增大,故A不符合题意;
该反应为气体体积增大的反应,增大容器的容积,压强减小,平衡正向移动,乙烷的平衡转化率增大,故B不符合题意;
恒容下通入氦气,压强增大,但反应物和生成物浓度未变,平衡不移动,乙烷的平衡转化率不变,故C符合题意;
分离出部分乙烯,乙烯浓度减小,平衡正向移动,乙烷的平衡转化率增大,故D不符合题意。
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2.(2026·中山高二月考)NOCl(亚硝酰氯)常被用作催化剂、合成清洁剂等。在密闭反应容器中充入NO(g)和Cl2(g)发生反应2NO(g)+Cl2(g)⥫⥬2NOCl(g) ΔH<0。实验测得反应速率与时间关系如上图所示。t时刻改变的条件可能是( )
A.升高温度 B.增大NOCl浓度
C.加入催化剂 D.增大压强
B
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解析:根据题图可知,改变条件,逆反应速率“突增”,正反应速率在原平衡基础上“渐增”,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动。升高温度,正、逆反应速率都“突增”,A不符合题意;
增大NOCl浓度,逆反应速率“突增”,正反应速率在原平衡基础上“渐增”,平衡向逆反应方向移动,B符合题意;
加入催化剂,正、逆反应速率同倍数增大,平衡不移动,C不符合题意;
增大压强,正、逆反应速率都“突增”,平衡向正反应方向移动,D不符合题意。
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3.(2026·南京高二检测)下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )
A.实验室制备Cl2时,用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl
B.将BaSO3固体溶于足量稀盐酸,反应结束后加热溶液,有SO2气体生成
C.为了制备纯净的Fe(OH)2固体,在液面上方用煤油进行液封
D.向K2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液,溶液颜色由橙色变为黄色
C
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解析:A项,Cl2+H2O⥫⥬H++Cl-+HClO,饱和食盐水中c(Cl-)很大导致平衡逆向移动,降低 Cl2的溶解,能用平衡移动原理解释;
B项,BaSO3固体溶于足量稀盐酸反应生成亚硫酸,反应结束后加热溶液,平衡SO2+H2O⥫⥬H2SO3逆向移动,使得SO2气体逸出,能用平衡移动原理解释;
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C项,制备纯净的Fe(OH)2固体,在液面上方用煤油进行液封,是为了隔绝空气中的氧气,防止Fe(OH)2被氧化,不能用平衡移动原理解释;
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4.在一密闭容器中,发生反应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减小。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
C
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解析:正反应吸热,升高温度,平衡向正反应方向移动。若B、C都为固体,则气体的平均相对分子质量不变,故A错误;
若C为固体,B为气体,则气体的总质量减小,总物质的量不变,气体的平均相对分子质量减小;
若B、C都是气体,则气体的总质量不变,总物质的量增加,气体的平均相对分子质量减小,故B、D错误、C正确。
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5.现有反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率增大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小。回答下列问题:
(1)该反应的逆反应为______(填“吸热”或“放热”)反应,且m+n______(填“>”“=”或“<”)p。
(2)减小压强使容器容积增大时,A的质量分数__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(3)若容器容积不变通入B(g),则A的转化率__________,B的转化率________。
放热
>
增大
增大
减小
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减小
不变
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$
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