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配套课件(苏教版)
2026-09-11
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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,通过[Co(H₂O)₆]²⁺与Cl⁻的平衡实验导入,衔接化学反应速率知识,构建从实验现象到v-t图像、平衡常数的学习支架,涵盖勒夏特列原理及化工生产应用。
其亮点是以实验探究为核心,结合v-t图像分析和平衡常数表格培养科学思维,通过合成氨、硫酸工业实例渗透科学态度与责任。学生在实验分析与实际应用中深化理解,教师可借助随堂演练提升教学效率。
内容正文:
第三单元 化学平衡的移动
第二课时 温度变化对化学平衡的影响
专题2 化学反应速率与化学平衡
1
课程标准
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。
目 录
CONTENTS
知识点一 温度变化对化学平衡的影响
知识点二 勒夏特列原理
知识点三 化学平衡移动原理在化工生产中的应用
能力培养 平衡转化率变化的判断方法
随堂演练
课时作业
3
知识点一
温度变化对化学平衡的影响
目 录
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 色 溶液不变色 溶液变为 色
蓝
粉红
化学·选择性必修1(SJ)
目 录
结论 其他条件不变时,升高温度,平衡向 方向(即
热反应方向)移动;降低温度,平衡向 方向
(即 热反应方向)移动
正反应
吸
逆反应
放
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 方向移动;降
低温度,化学平衡向 方向移动。
吸热反应
放热反应
(2)温度变化对化学平衡移动的影响规律
化学·选择性必修1(SJ)
目 录
(3)用v-t图像分析温度对化学平衡移动的影响
①若aA+bB cC+dD ΔH<0
化学·选择性必修1(SJ)
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②若aA+bB cC+dD ΔH>0
化学·选择性必修1(SJ)
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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
化学·选择性必修1(SJ)
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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: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。
√
化学·选择性必修1(SJ)
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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
√
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解析: 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。
化学·选择性必修1(SJ)
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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) ,c(N2O4) ,NO2的转
化率 ,平衡常数K (填“增大”“减小”或“不
变”)。
增大
减小
减小
减小
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知识点二 勒夏特列原理
目 录
14
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 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。
减弱
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(2)对勒夏特列原理的理解
化学·选择性必修1(SJ)
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(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。
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【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。
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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。
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(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
移动。
不
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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。
提示:正向移动 减小 大于
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(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。
提示:逆向移动 降低 高于
(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:正向移动 减小 大于
化学·选择性必修1(SJ)
目 录
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)。
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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: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。
√
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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
√
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解析: 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。
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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。
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知识点三 化学平衡移动原理在化工生产中的应用
目 录
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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。
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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
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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。
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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
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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。
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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
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(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?
提示:低温、高压。
(2)在实际生产中,选定450 ℃,其原因是什么?
提示: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)在实际生产中,采用的压强为常压,其原因是什么?
提示: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。
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(4)在实际生产中,通入过量的空气,其原因是什么?
提示:增大O2浓度,提高SO2的转化率。
(5)尾气中的SO2必须回收,其原因是什么?
提示:SO2属于污染性气体,防止污染环境。
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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
√
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解析: 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。
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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
√
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解析: 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。
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能力培养
平衡转化率变化的判断方法
目 录
41
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
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(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
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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
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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。
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目 录
【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
√
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解析: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。
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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 ,v逆 ,B的转化率 。
解析: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,v正 ,v逆 ,A 的物质的量 。
解析: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。
增大
增大
减小
增大
增大
不变
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(3)保持温度和压强不变,加入稀有气体,则C的物质的量 ,A
的转化率 。
解析: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A的转化率 。
解析: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。
减小
减小
不变
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(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 。
解析: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。
不变
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随堂演练
目 录
51
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: 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。
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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: 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。
√
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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。
√
化学·选择性必修1(SJ)
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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
√
化学·选择性必修1(SJ)
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解析: 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。
化学·选择性必修1(SJ)
目 录
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 (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 (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 ,B的转化率 。
放热
>
增大
增大
减小
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比 将 。
减小
化学·选择性必修1(SJ)
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(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量 。
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。
不变
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课时作业
目 录
59
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
化学·选择性必修1(SJ)
目 录
解析: 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。
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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: 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。
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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
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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
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解析: 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。
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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
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解析: 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。
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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+H2O HBr+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
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解析: 对于平衡Br2+H2O HBr+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2NO2 N2O4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。
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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
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解析: 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。
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7. (2025·扬州仪征中学段考)由丙烯合成正丁醛的反应:CH3CH
CH2(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
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解析: 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。
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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
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解析: 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。
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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
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解析: 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。
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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: 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。
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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
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解析: 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。
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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) (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
。
低温
该反应为熵减的放热反应,
低温条件有利于自发进行
解析: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。
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(2)a→c的过程中,H2O(g)的物质的量分数 (填“增大”
“减小”或“不变”)。
解析: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。
减小
(3)平衡常数大小:Ka (填“>”“<”或“=”)Kc。
解析:温度升高,平衡逆向移动,平衡常数变小,Ka>Kc。
>
(4)正反应速率大小:va (填“>”“<”或“=”)vb。
解析:b点对应温度高,反应速率快,故va<vb。
<
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(5)250 ℃时,该反应的平衡常数K= (保留2位有效数
字)。
解析: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
8.3×104
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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。
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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
解析: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。
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(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 (填“吸热”或“放热”)反应。
解析: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。
吸热
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(3)增大B的转化率,可采取的措施是 (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
①②⑤
解析: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。
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(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 ;若升高温度,请将反应速率变化情况画在c~d处。
答案:
增大压强
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解析: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。
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