专题2 第三单元 第二课时 温度变化对化学平衡的影响-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理教师用书word(苏教版)

2026-09-11
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摘要:

本讲义聚焦温度对化学平衡的影响这一核心知识点,从[Co(H₂O)₆]²⁺与Cl⁻的可逆反应实验切入,通过温度变化导致的颜色变化总结规律,结合v-t图像和平衡常数深化理解,引出勒夏特列原理并应用于合成氨、硫酸工业等化工生产,构建“实验-规律-理论-应用”的学习支架。 本资料突出科学探究与实践,设计温度影响平衡的实验培养观察分析能力,强化科学思维,通过合成氨条件选择等实例引导证据推理。题组分层,课中辅助探究式教学,课后助力学生巩固知识、查漏补缺,提升解决实际问题的能力。

内容正文:

第二课时 温度变化对化学平衡的影响 1.通过实验探究,了解温度对化学平衡状态的影响。 2.能运用温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。 3.能依据勒夏特列原理解释生产、生活、实验室中的实际问题,能讨论化学反应条件的选择与优化。 知识点一 温度变化对化学平衡的影响 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 [Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O ΔH>0  (粉红色)      (蓝色)      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 ①若aA+bBcC+dD ΔH<0 ②若aA+bBcC+dD ΔH>0 2.温度与化学平衡常数的关系 温度变化 反应焓变ΔH 平衡常数K 升高 >0 增大 <0 减小 降低 >0 减小 <0 增大 1.(教材习题改编)某一可逆反应的反应物和生成物都是气体,改变下列条件一定能使化学平衡向正反应方向移动的是(  ) A.恒压下充入稀有气体 B.减小反应容器的体积 C.升高反应温度 D.分离出生成物 解析:D 反应前后气体的物质的量若不变,恒压下充入稀有气体,减小压强,平衡不移动,A错误;反应前后气体的物质的量若不变,减小反应容器的体积,增大压强,平衡不移动,B错误;升高反应温度平衡向吸热方向移动,正反应不一定是吸热反应,C错误;分离出生成物,平衡向正反应方向移动,D正确。 2.在一密闭烧瓶中,在25 ℃时存在平衡:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0。把烧瓶置于100 ℃的水中,则不会改变的是(  ) ①颜色 ②平均相对分子质量 ③质量 ④压强 ⑤密度 A.①和③ B.②和④ C.④和⑤ D.③和⑤ 解析:D 25 ℃时存在平衡:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0。把烧瓶置于100 ℃的水中,温度升高,平衡逆向移动,NO2浓度变大,颜色加深,①错误;平衡逆向移动,气体的总物质的量增大,平均相对分子质量减小,②错误;气体物质的量增大,且温度升高,压强变大,④错误;根据质量守恒定律,气体总质量不变,③正确;烧瓶体积不变,气体质量不变,则密度不变,⑤正确。 3.对于密封容器中的2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0平衡体系,升高温度,再次达到平衡,c(NO2) 增大 ,c(N2O4) 减小 ,NO2的转化率 减小 ,平衡常数K 减小 (填“增大”“减小”或“不变”)。 知识点二 勒夏特列原理 1.勒夏特列原理 (1)概念 如果改变影响化学平衡的一个因素(如参加反应的化学物质的浓度、压强或温度),平衡将向着能够 减弱 这种改变的方向移动,这就是勒夏特列原理,也称为化学平衡移动原理。 (2)对勒夏特列原理的理解 (3)应用勒夏特列原理的注意事项 ①勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”,更不是“扭转”,即平衡移动不能将外界影响完全消除,而只能减弱。如平衡体系的压强为p,其他条件不变,将体系的压强增大到2p,平衡将向气体分子数目减小的方向移动,达到新平衡时体系的压强介于p~2p之间。 ②勒夏特列原理只适用于判断“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,则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的因素对平衡移动的方向影响一致时,才能根据勒夏特列原理进行判断。 【教材挖掘】  教材中给出了勒夏特列原理的内容,根据勒夏特列原理,反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) ΔH<0,在200 ℃时达到平衡状态,若升高温度至300 ℃后重新达到平衡,试分析此时反应体系温度的范围。 提示:若升高温度至300 ℃,平衡逆向移动,使反应体系的温度降低,但无法完全抵消温度升高的趋势,所以重新达到平衡后,反应体系的温度应在200~300 ℃之间。 2.催化剂与化学平衡 (1)催化剂与化学平衡 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)使用催化剂时的v-t图像 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。 1.向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡,当改变下列条件后,请填写下列内容: (1)若增大N2的浓度,平衡移动的方向是  ;达到新平衡时,氮气的浓度与刚改变时相比较,其变化是  ;但新平衡时的浓度  原平衡时的浓度。 (2)若升高温度,平衡移动的方向是  ;达到新平衡时的温度与刚改变时相比较,其变化是  ;但新平衡时的温度  原平衡时的温度。 (3)若增大压强,平衡移动的方向是  ;达到新平衡时的压强与刚改变时相比较,其变化是  ;但新平衡时的压强  原平衡时的压强。 提示:(1)正向移动 减小 大于 (2)逆向移动 降低 高于 (3)正向移动 减小 大于 2.若反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的条件改变,平衡不移动但反应速率加快,改变的条件一定是使用催化剂吗? 提示:若反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的a+b=c+d,改变条件,平衡不移动但反应速率加快,可能是使用催化剂,或增大压强(反应前后气体体积不变)。 1.下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是(  ) A.合成氨工业的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),增大压强有利于氨的合成 B.向双氧水中加入二氧化锰有利于氧气生成 C.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫 D.用饱和食盐水吸收氯气中的HCl 解析:B 向双氧水中加入二氧化锰,能降低反应的活化能,从而加快反应速率,有利于氧气生成,但该反应不存在平衡,选B。 2.(人教版教材习题)如图所示曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是(  ) A.升高温度 B.加大X的投入量 C.加催化剂 D.减小压强 解析:C 升高温度,反应速率加快,但平衡逆向移动,X的转化率降低,不选A;加大X的投入量,平衡正向移动,X的转化率降低,不选B;加催化剂,反应速率加快,平衡不移动,X的转化率不变,选C;减小压强,反应速率减慢,不选D。 题后点拨 判断平衡移动方向的三个依据(条件改变后) (1)依据勒夏特列原理; (2)依据v正与v逆的相对大小; (3)依据Qc与K的相对大小。 知识点三 化学平衡移动原理在化工生产中的应用   化学平衡移动原理在化工生产中有着非常重要的应用,根据反应的特点及平衡移动原理选择合适的反应条件,使平衡向着需要的方向移动。对提高原料的利用率,减少环境污染有着重要的作用。 1.化工生产适宜条件选择的一般原则 条件 原则 从化学反应速率角度分析 既不能太快,又不能太慢 从化学平衡移动角度分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性,又要注意二者影响的矛盾性 从原料的利用率角度分析 增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利用率,从而降低生产成本 从实际生产能力角度分析 如设备承受高温、高压能力等 从催化剂的使用活性角度分析 注意催化剂的活性对温度的限制 2.平衡类问题需考虑的几个方面 (1)原料的来源、除杂,尤其考虑杂质对平衡的影响。 (2)原料的循环利用。 (3)产物的污染处理。 (4)产物的酸碱性对反应的影响。 (5)气体产物的压强对平衡造成的影响。 (6)改变外界条件对多平衡体系的影响。 3.实例分析——工业合成氨 反应原理:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。 (1)反应条件的选择 反应条件 对化学反应速率的影响 对平衡混合物中氨含量的影响 合成氨条件的选择 增大压强 增大反应速率 平衡正向移动,提高平衡混合物中氨的含量 压强增大,有利于氨的合成,但对设备的要求高。故采用1.3×107~3×107 Pa的压强 升高温度 增大反应速率 平衡逆向移动, 降低平衡混合物中氨的含量 温度要适宜,既要保证反应有较快的速率,又要使反应物的转化率不能太低。故采用400~500 ℃的温度,并且在该温度下催化剂的活性最大 使用催化剂 增大反应速率 没有影响 工业上一般选用铁触媒作催化剂 (2)原料气的充分利用 合成氨反应的转化率较低,从原料充分利用的角度分析,工业生产中可采用循环操作的方法提高原料的利用率。  在硫酸工业中,通过下列反应使SO2转化为SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率: 温度 不同压强下SO2的转化率/% 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 ℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 ℃ 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 (1)从理论上分析,使SO2尽可能多、尽可能快地转化为SO3,应选择的条件是什么? (2)在实际生产中,选定450 ℃,其原因是什么? (3)在实际生产中,采用的压强为常压,其原因是什么? (4)在实际生产中,通入过量的空气,其原因是什么? (5)尾气中的SO2必须回收,其原因是什么? 提示:(1)低温、高压。 (2)该反应是放热反应,升高温度,平衡左移,SO2的转化率降低;此温度下催化剂的活性最高。 (3)0.1 MPa(常压)下SO2的转化率已经很高,若采用较大的压强,不仅SO2的转化率提高不显著,且需要更大动力,对设备的要求更高,增加成本。 (4)增大O2浓度,提高SO2的转化率。 (5)SO2属于污染性气体,防止污染环境。 1.下列有关合成氨工业的说法中,正确的是(  ) A.从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占15%,所以合成氨工厂的效率都很低 B.由于氨易液化,N2、H2循环使用,所以总体来说氨的产率很高 C.合成氨工业的反应温度控制在500 ℃左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动 D.合成氨工厂采用的压强是10 MPa~30 MPa,因为在该压强下铁触媒的活性最大 解析:B 虽然反应出来的混合气体中NH3的含量比较低,但原料循环使用,连续化生产,所以合成氨工厂的效率不低,A错误;合成氨反应控制在500 ℃左右是为了保证催化剂活性最大,不是为了使化学平衡向正反应方向移动,C错误;合成氨的反应是气体分子数目减小的反应,高压有利于平衡向正反应方向移动,且能提高正反应速率,跟催化剂无关,D错误。 2.有平衡体系:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0,为了增加甲醇(CH3OH)的产量,应采用的正确措施是(  ) 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 解析:B 此反应ΔH<0,升高温度平衡逆向移动,甲醇的产率减小,A错误;适宜的温度和催化剂,有利于增大反应速率,此反应为气体体积减小的反应,故增大压强可使平衡正向移动,B正确;减小压强,平衡逆向移动,甲醇的产率减小,C错误;升高温度,可使平衡逆向移动,甲醇的产率减小,D错误。 能力培养 平衡转化率变化的判断方法 在一个密闭容器中充入a mol A和b mol B,发生反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH>0,一段时间后达到平衡,测得各物质的浓度。 (1)若体积不变,仅增加c(A),A的转化率将  ,B的转化率将  ,达到新平衡时,c(A)将  ,c(C) 将  。 提示:减小 增大 增大 增大 (2)体积不变,再充入a mol A和b mol B,则平衡  移动,达到新平衡时,c(A)将  ,c(C)将  。 ①若a+b=c+d,则A的转化率将  ; ②若a+b>c+d,则A的转化率将  ; ③若a+b<c+d,则A的转化率将  。 提示:正向 增大 增大 ①不变 ②增大 ③减小 (3)升高温度,平衡  移动,达到新平衡时,c(A)将  ,c(C)将  ,A的转化率将  。 提示:正向 减小 增大 增大 规律方法 平衡转化率的判断 (1)常见的平衡转化率变化类型(用α表示物质的平衡转化率,φ表示气体的体积分数)。 反应类型 改变的条件 反应物转化率及气体的体积分数的变化 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 恒容时只增加反应物A的量 α(A)减小,α(B)增大 同等倍数地增大反应物A、B的量 恒温恒压条件下 α(A)和α(B)不变 恒温恒容条件下 m+n>p+q α(A)和α(B)均增大 m+n<p+q α(A)和α(B)均减小 m+n=p+q α(A)和α(B)均不变 反应类型 改变的条件 反应物转化率及气体的体积分数的变化 mA(g)nB(g)+pCg) 增加反应物A的量 恒温恒压条件下 α(A)不变 恒温恒容条件下 m>n+p α(A)增大,φ(A)减小 m<n+p α(A)减小,φ(A)增大 m=n+p α(A)、φ(A)均不变 (2)改变温度或压强,若平衡正向移动,转化率增大。 【迁移应用】 1.α1和α2,c1和c2分别为两个恒容容器中平衡体系N2O4(g)2NO2(g)和3O2(g)2O3(g)的反应物转化率及反应物的平衡浓度,在温度不变的情况下,均增加反应物的物质的量,下列判断正确的是(  ) A.α1、α2均减小,c1、c2均增大 B.α1、α2均增大,c1、c2均减小 C.α1减小,α2增大,c1、c2均增大 D.α1减小,α2增大,c1增大,c2减小 解析:C 恒温恒容条件下,均增加反应物的物质的量,相当于增大压强,对于N2O4(g)2NO2(g)平衡,压强增大,平衡逆向移动,α1减小;对于3O2(g)2O3(g)平衡,压强增大,平衡正向移动,α2增大;因都直接加入了反应物,则反应物的平衡浓度c1、c2均增大。 2.可逆反应A(g)+2B(g)2C(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,若改变条件,将变化情况(增大、减小或不变)填入空格: (1)升高温度,v正 增大 ,v逆 增大 ,B的转化率 减小 。 (2)使用催化剂,v正 增大 ,v逆 增大 ,A 的物质的量 不变 。 (3)保持温度和压强不变,加入稀有气体,则C的物质的量 减小 ,A的转化率 减小 。 (4)保持温度和容积不变,加入稀有气体,则A的转化率 不变 。 (5)若温度和容积不变,反应从正反应开始至平衡,在这个变化过程中,容器内气体的密度 不变 。 解析:(1)升高温度,v正增大,v逆增大,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,即逆向移动,B的转化率减小。(2)使用催化剂,能够同等幅度地加快正、逆反应速率,导致v正增大,v逆增大,但平衡不移动,A 的物质的量不变。(3)保持温度和压强不变,加入稀有气体,则容器容积增大,相当于减小平衡体系的压强,平衡向着气体体积增大的方向移动,即向逆反应方向移动,则C 的物质的量减小,A 的转化率减小。(4)保持温度和容积不变,加入稀有气体,则容器容积不变,各物质的浓度不变,正、逆反应速率不变,仍然相等,平衡不移动,则A 的转化率不变。(5)若温度和容积不变,反应从正反应开始至平衡,在这个变化过程中,根据质量守恒定律可知,反应前后气体的质量不变,则容器内气体的密度不变。 1.(人教版教材习题改编)合成氨工业中采用循环操作,主要是为了(  ) A.增加反应速率 B.降低氨的沸点 C.提高平衡体系中氨的含量 D.提高原料的利用率 解析:D 合成氨工业将反应后的混合气通过将氨液化后分离出氨气、还剩余氢气和氮气,将剩余的氮气和氢气进行循环操作,故可以提高氮气和氢气的利用率,降低成本。循环操作不能增加反应速率,沸点是物理性质是不会降低的,循环操作不能提高平衡体系中氨的含量,A、B、C错误;循环操作提高原料的利用率,D正确。 2.在一定温度下、恒容密闭容器中,发生反应:BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g) ΔH>0,达平衡后,下列说法正确的是(  ) A.该反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量 B.将平衡体系升温,平衡常数减小 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 解析:C 该反应为吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,A错误;该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,反应的平衡常数增大,B错误;固体的浓度为定值,增加硫酸钡固体的量,反应速率不变,平衡不移动,H2的平衡转化率不变,D错误。 3.据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。下列叙述错误的是(  ) A.使用合适的催化剂可大大提高生产效率 B.反应需在300 ℃下进行,可推测该反应是吸热反应 C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率 D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O,可提高CO2和H2的利用率 解析:B B项,加热可以增大化学反应速率,放热反应也可能在加热条件下进行,不正确。 4.在密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像,推断在t1时刻突然改变的条件可能是(  ) A.催化剂失效    B.减小生成物的浓度 C.降低体系温度 D.增大容器的容积 解析:C 由题图可知,改变条件后,反应速率与原平衡速率出现断点且低于原平衡反应速率,说明改变的条件可能是降低温度或减小压强。改变条件后,平衡正向移动,该反应的正反应为放热反应,故降低温度,平衡正向移动,C正确。 5.现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;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 放热 (填“吸热”或“放热”)反应,且m+n > (填“>”“=”或“<”)p。 (2)减压使容器容积增大时,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A的转化率 增大 ,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 。 解析:反应mA(g)+nB(g)pC(g)达到平衡后,升高温度时,B的转化率变大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应;减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,说明减小压强平衡向逆反应方向移动,即m+n>p,A的质量分数增大;恒容时,加入B,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,B的转化率减小;升高温度时,平衡向正反应方向移动,c(C)增大,c(B)减小,即减小;加入催化剂,平衡不移动,混合物的总物质的量不变。 题组一 温度对化学平衡的影响 1.一定条件下: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,可以改变条件使平衡尽可能逆向移动。减小压强、升高温度可以使平衡逆向移动,故选D。 2.(2024·淮安清江中学期末)对于反应4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH=-114.48 kJ·mol-1,下列说法正确的是(  ) A.使用催化剂可降低该反应的焓变 B.该反应的ΔS>0 C.该反应的平衡常数的表达式K= D.升高温度可提高HCl的平衡转化率 解析:C 使用催化剂不能改变反应的焓变,A错误;该反应为气体体积减小的反应,ΔS<0,B错误;该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,HCl的平衡转化率降低,D错误。 3.(2026·常州金坛区一中月考)已知2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,反应开始时,向密闭容器中加入一定量的NO2,下列图像与描述错误的是(  ) A.表示相同时间内体系内NO2的物质的量分数随温度变化图像 B.表示体系到达平衡后,t1时迅速将体积缩小后c(N2O4)的变化 C.装置可探究温度对该化学平衡的影响,热水中颜色变深,冷水中颜色变浅 D.表示该反应正、逆反应速率随温度变化图像 解析:B 反应开始时,加入NO2,相同时间内,升高温度,反应速率加快,二氧化氮含量减小,反应为放热反应,温度过高,达到平衡后导致平衡逆向移动,则二氧化氮含量又增大,A正确;体系到达平衡后,t1时迅速将体积缩小,四氧化二氮浓度瞬间增大,且平衡正向移动,使得c(N2O4)进一步增大,B错误;正反应为放热反应,将NO2平衡球放入热水中,温度升高,平衡逆向移动,生成更多二氧化氮,颜色加深,反之,将其放入冷水中,温度降低,平衡正向移动,二氧化氮减少,颜色变浅,C正确;升高温度,正、逆反应速率均增大,由于反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故对逆反应影响更大,D正确。 题组二 勒夏特列原理 4.(2026·扬州中学月考)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(  ) A.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深 B.氯水宜保存在低温、避光条件下 C.合成氨反应,为提高NH3的产率,理论上应采取相对较低温度的措施 D.重铬酸钾溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色 解析:A H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深是由于碘单质的浓度增大,加压不使平衡发生移动,不能用勒夏特列原理解释,A符合题意;低温、避光条件下可以防止次氯酸的分解,抑制氯气与水的平衡移动,可以用勒夏特列原理解释,B不符合题意;合成氨为放热反应,低温使平衡正向移动从而提高产率,可以用勒夏特列原理解释,C不符合题意;加NaOH溶液消耗氢离子,使Cr2转化为Cr,因此溶液由橙色变为黄色,可以用勒夏特列原理解释,D不符合题意。 5.(2025·苏州昆山中学月考)学习“化学平衡移动原理”后,以你的理解,下列叙述正确的是(  ) A.溴水中有下列平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后,溶液颜色变浅 B.反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡后,增大压强使颜色变深,可用勒夏特列原理解释 C.在盛有一定量NO2的注射器中,向外拉活塞,其中气体颜色先变浅再变深,最终比原来深 D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,降温可使混合气体的平均相对分子质量减小 解析:A 对于平衡Br2+H2OHBr+HBrO,加入的AgNO3与HBr反应生成AgBr沉淀,平衡正向移动,溴的浓度减小,溶液颜色变浅,A正确;该反应为气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,B错误;该反应2NO2N2O4为气体体积减小的反应,向外拉注射器的活塞,气体压强减小,平衡向生成NO2的方向移动,则注射器中气体颜色先变浅再变深,但最终比原来浅,C错误;该反应是气体体积减小的放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,混合气体的平均相对分子质量增大,D错误。 题组三 化工生产中实际反应条件的选择 6.(2026·连云港联考)合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下: 关于合成氨工业的说法中不正确的是(  ) A.混合气进行循环利用遵循绿色化学思想 B.合成氨反应须在低温下进行 C.对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率 D.使用催化剂可以提高反应的速率,但是不能使平衡向正反应方向移动 解析:B 混合气进行循环利用可以节约能源、提高原料的利用率,A正确;降低温度,反应速率减慢,催化剂的活性低,B错误;对原料气进行压缩,即增大压强,平衡正向移动,可以增大原料气的转化率,C正确;使用催化剂可以提高反应的速率,但是不能使平衡向正反应方向移动,D正确。 7.(2025·扬州仪征中学段考)由丙烯合成正丁醛的反应:CH3CHCH2(g)+CO(g)+H2(g)CH3CH2CH2CHO(l) ΔH<0,要想增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是(  ) A.低温、高压、催化剂 B.适当的温度、高压、催化剂 C.常温、常压、催化剂 D.适当的温度、常压、催化剂 解析:B 合成正丁醛的反应是气体体积减小的反应,故可以采用高压,可加快反应速率且增大转化率;又因为该反应的正反应为放热反应,高温会使原料气的转化率降低,低温会使反应速率减慢,所以要采用适当的温度来提高反应速率,选B。 8.(2026·徐州联考)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 下列说法错误的是(  ) A.反应Ⅰ,粉碎黄铁矿,增大接触面积,使反应充分、反应快 B.反应Ⅱ选择常压下进行的原因是:常压下SO2转化率已较高,加压对提高转化率有限,但显著增加工业成本 C.反应Ⅲ,将98.3%的浓硫酸从吸收塔顶喷淋而下,快速、充分吸收SO3 D.反应Ⅱ,为提高SO2平衡转化率,鼓入过量空气,越多越好 解析:D 反应Ⅰ中,粉碎黄铁矿,能增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,反应速率更快,A正确;加压能提高SO2转化率但提高程度有限,且会显著增加工业成本,常压下二氧化硫的转化率已经较高,因此反应Ⅱ选择常压下进行,B正确;反应Ⅲ,将98.3%的浓硫酸从吸收塔顶喷淋而下,三氧化硫从下往上与浓硫酸充分接触,能快速、充分吸收三氧化硫,C正确;反应Ⅱ中若鼓入太多空气,则会导致二氧化硫的浓度太低,而且鼓入太多空气会使得反应温度降低,反应速率减小,不利于反应Ⅱ的进行,D错误。 9.(2026·沧州沧县中学月考)反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(s)在恒容密闭容器中进行,t1时刻达平衡状态,升高温度或增大压强都会使平衡混合物中C的百分含量增大。下列说法错误的是(  ) A.可能存在a+b<c+d B.正反应方向为吸热反应 C.平均反应速率在任意时刻都满足v(A)∶v(C)=a∶c D.正、逆反应速率在任意时刻都满足v正(A)∶v逆(C)=a∶c 解析:D 增大压强,平衡混合物中C的百分含量增大,说明增大压强,平衡正向移动,则c<a+b。但D为固体,d不影响气体体积,故可能存在a+b<c+d,A正确;升高温度,混合物中C的百分含量增大,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,B正确;反应速率之比始终等于化学计量数之比,无论是否达平衡,平均反应速率v(A)∶v(C)=a∶c,C正确;v正(A)表示正反应速率,v逆(C)表示逆反应速率,只有反应达到平衡时,v正(A)∶v逆(C)=a∶c时,正、逆反应速率相等,D错误。 10.(2026·福州质量检测)CO2与H2合成甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。欲提高该反应H2的平衡转化率,可采取的措施是(  ) A.降低反应温度 B.充入一定量H2O(g) C.加入合适的催化剂 D.增大容器的体积 解析:A 该反应为放热反应,降低温度使平衡向正反应方向移动,H2转化率提高,A正确;增加H2O(g)浓度使平衡向逆反应方向移动,H2转化率降低,B错误;催化剂仅加快反应速率,不影响平衡状态,故不能提高平衡转化率,C错误;正反应气体分子数减少,增大容器的体积相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,H2转化率降低,D错误。 11.工业合成氮化镓的反应为2Ga(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g) ΔH=-30.8 kJ·mol-1。在恒温恒容密闭体系内进行上述反应并达到平衡,下列有关说法正确的是(  ) A.充入He,平衡向正反应方向移动 B.将容器容积扩大,当体系再次达到平衡时,气体密度减小 C.图1可以表示镓的起始质量与氮化镓的平衡质量之间的关系 D.图2中正反应速率随时间变化趋势表明,t时刻改变的条件一定为升高温度 解析:B A项,充入稀有气体He,恒容条件下,反应物及生成物浓度不变,平衡不移动,错误;B项,容积扩大,压强减小,平衡正向移动,气体总质量减小,体积增大,密度减小,正确;C项,镓是固体,固体质量增大,平衡不移动,体系内氮化镓含量不变,错误;D项,图2中,如果纵坐标为正反应速率,升高温度或增大压强,反应速率都增大,平衡均逆向移动,开始时逆反应速率大于正反应速率,因此,t时刻改变的条件可以为升高温度或增大压强,错误;选B。 12.往4 L恒容密闭容器中充入0.3 mol H2和0.1 mol CO2,仅发生反应6H2(g)+2CO2(g)C2H4(g)+4H2O(g),反应过程中CO2的平衡转化率随温度的变化如图所示: (1) 低温 (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下有利于该反应自发进行,判断的理由为 该反应为熵减的放热反应,低温条件有利于自发进行 。 (2)a→c的过程中,H2O(g)的物质的量分数 减小 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)平衡常数大小:Ka > (填“>”“<”或“=”)Kc。 (4)正反应速率大小:va < (填“>”“<”或“=”)vb。 (5)250 ℃时,该反应的平衡常数K= 8.3×104 (保留2位有效数字)。 解析:(1)由图示可知,随温度升高,CO2平衡转化率降低,则该反应为放热反应,且该反应为ΔS<0的反应,故在低温条件下有利于该反应自发进行。(2)a→c的过程中,温度升高,平衡逆向移动,H2O(g)的物质的量分数减小。(3)温度升高,平衡逆向移动,平衡常数变小,Ka>Kc。(4)b点对应温度高,反应速率快,故va<vb。(5)由图可知,250 ℃时,二氧化碳平衡转化率为60%,列三段式: 6H2(g)+2CO2(g)C2H4(g)+4H2O(g) 起始/mol 0.3 0.1 0 0 转化/mol 0.18 0.06 0.03 0.12 平衡/mol 0.12 0.04 0.03 0.12 容器容积为4 L,故平衡时各物质的物质的量浓度为c(H2)==0.03 mol·L-1、c(CO2)==0.01 mol·L-1、c(C2H4)==0.007 5 mol·L-1、c(H2O)==0.03 mol·L-1,K=≈8.3×104。 13.(2025·苏州中学段考)向一个固定容积的密闭容器中充入2 mol A和1 mol B,发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),2分钟后,反应达到平衡,C的浓度为1.2 mol·L-1。 (1)用A表示2分钟内的平均反应速率为 0.4 mol·L-1·min-1 。 (2)容器温度升高,平衡时混合气体的平均相对分子质量减小,则正反应为 吸热 (填“吸热”或“放热”)反应。 (3)增大B的转化率,可采取的措施是 ①②⑤ (填序号)。 ①加入A ②升高温度 ③加压 ④再加入1.6 mol A+0.8 mol B ⑤将C分离出容器 (4)若在一容积可变的容器中,该反应达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况如图,a点改变的条件可能是 增大压强 ;若升高温度,请将反应速率变化情况画在c~d处。 答案: 解析:(1)由2分钟后,反应达到平衡,C的浓度为1.2 mol·L-1可知,C的平均反应速率为 mol·L-1·min-1=0.6 mol·L-1·min-1,由反应速率之比等于化学计量数之比得,A的平均反应速率为0.6 mol·L-1·min-1 ×=0.4 mol·L-1·min-1。 (2)该反应是一个气体体积增大的反应,升高温度,平衡时混合气体的平均相对分子质量减小,说明平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应。 (3)①加入A,反应物浓度增大,平衡正向移动,B的转化率增大,正确;②反应为吸热反应,升温,平衡正向移动,B的转化率增大,正确;③该反应是一个气体体积增大的反应,加压,平衡逆向移动,B的转化率减小,错误;④该反应是一个气体体积增大的反应,向容积不变的容器中再加入1.6 mol A+0.8 mol B相当于增大压强,平衡逆向移动,B的转化率减小,错误;⑤将C分离出容器,减小生成物浓度,平衡正向移动,B的转化率增大,正确。 (4)由图可知,a点改变条件的瞬间,正、逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,说明平衡逆向移动,由该反应是一个气体体积增大的吸热反应可知,改变的条件为增大压强;若升高温度,平衡正向移动,c点改变条件的瞬间,正、逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率。 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题2 第三单元 第二课时 温度变化对化学平衡的影响-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理教师用书word(苏教版)
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