第二章第三节第3课时

1、第3课时温度、催化剂对化学平衡移动的影响核心素养发展目标1.变化观念与平衡思想：从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，温度、催化剂改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。2.证据推理与模型认知：通过实验论证说明温度、催化剂的改变对化学平衡移动的影响，构建分析判断化学平衡移动方向的思维模型(勒夏特列原理)。一、温度对化学平衡移动的影响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H56.9 kJmol1实验步骤实验现象热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅实验结论混合气体受热颜色加深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆反应方向移动

2、；混合气体被冷却时颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平衡向正反应方向移动2.由图像分析温度对化学平衡移动的影响已知反应：mA(g)nB(g)pC(g)mnp，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示：(1)图表示的温度变化是升高，平衡移动方向是向逆反应方向。(2)图表示的温度变化是降低，平衡移动方向是向正反应方向。(3)正反应是放热反应，逆反应是吸热反应。3温度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)升高温度，v放、v吸均增大，但v吸增大程度大；降低温度，v放、v吸均减小，但v吸减小程度

3、大。(3)当其他条件不变时：温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动。例1反应：A(g)3B(g)2C(g)H0，达平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是()A正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向右移动B正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向左移动C正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向右移动D正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向左移动答案C解析降低温度，v正、v逆均减小，平衡向放热反应方向移动，即平衡正向移动。考点催化剂和温度变化对化学平衡移动的影响题点温度影响化学平衡移动的规律例2取五等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2N

4、O2(g)N2O4(g)H0。反应相同时间后，分别测定体系中NO2的体积分数，并作出其随反应温度变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是()答案D解析在五个相同容积的恒容容器中同时通入等量的NO2，在不同温度下反应相同时间。有两种可能，一是反应已达到平衡状态，二是反应还没有达到平衡状态，仍然在向正反应方向进行。若五个容器中的反应均已达到平衡状态，因为正反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NO2的体积分数随温度的升高而增大；若五个容器中有未达到平衡状态的反应，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度较高的NO2转化得快，NO2的体积分数小的情况。故D图符合，其中转折点为平衡状

5、态，转折点左侧为未平衡状态，右侧为平衡状态。考点催化剂和温度变化对化学平衡移动的影响题点温度影响化学平衡移动的规律相关链接温度变化对化学平衡的影响规律化学平衡aAbBcCdDH0aAbBcCdDH0体系温度的变化升高温度降低温度降低温度升高温度反应速率的变化v正、v逆同时增大，且v正v逆v正、v逆同时减小，且v正v逆v正、v逆同时减小，且v正v逆v正、v逆同时增大，且v正v逆平衡移动的方向正反应方向逆反应方向正反应方向逆反应方向vt图像规律总结在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动二、催化剂对化学平衡的影响1催化剂对化学平衡的影响分析(1)加

6、入催化剂可以大大地加快反应速率，是因为它可以降低反应所需活化能，从而提高活化分子百分数，增大反应速率，但是由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，因此它对化学平衡移动无影响。(2)对于N23H22NH3反应，NH3的体积分数如图所示：其中m表示使用催化剂情况，n表示未使用催化剂情况。2催化剂对化学平衡的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。例3一定温度下，可逆反应：aX(g)bY(g)cZ(g)在一密闭容器内达到平衡后，t0时刻改变某一外界变化，化学反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。则下列说法正确

7、的是()A若abc，则t0时刻只能是增大了容器的压强B若abc，则t0时刻只能是加入了催化剂C若abc，则t0时刻只能是增大了容器的压强D若abc，则t0时刻只能是加入了催化剂答案D解析从图像可知，t0时刻改变条件后正、逆反应速率同等程度增大，但平衡不移动，若abc，则t0时刻可以是增大压强或使用催化剂；若abc，则t0时刻只能是使用催化剂，D项正确。考点催化剂和温度变化对化学平衡移动的影响题点温度、催化剂对化学平衡影响的综合相关链接解化学平衡移动类题的一般方法化学平衡的实质是v正v逆0，因此只要外界条件改变导致v正v逆，化学平衡就会发生移动。因此判断化学平衡移动方向的一般方法是运用勒夏特列原

8、理分析外界条件的改变对正反应速率和逆反应速率影响程度的相对大小，然后判断平衡是否发生移动及移动的方向。解题思路一般如下：三、勒夏特列原理1平衡移动过程中的量变分析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)H0，一段时间后达到平衡，当改变下列条件后，请填写下列内容：(1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是正向移动；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是减小。但新平衡时的浓度大于原平衡时的浓度。(2)若升高温度，平衡移动的方向是逆向移动；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是降低。但新平衡时的温度高于原平衡时的温度。(3)若增大压强

9、，平衡移动的方向是正向移动；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是减小。但新平衡时的压强大于原平衡时的压强。2勒夏特列原理(1)勒夏特列原理：如果改变影响平衡的条件(如参加反应的化学物质的浓度、压强和温度)之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。(2)勒夏特列原理的适用范围：化学反应平衡等所有的动态平衡，只能解释平衡移动造成的结果或现象。(3)对“减弱这种改变”的正确理解定性角度：用于判断平衡移动的方向。定量角度：“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”。例4下列不能用勒夏特列原理解释的事实是()A红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅B氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深C

10、黄绿色的氯水光照后颜色变浅D合成氨工业使用高压以提高氨的产量答案B解析A项，涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化，故可以用勒夏特列原理解释；B项，加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使颜色变深，不能用勒夏特列原理解释；C项，光照后，次氯酸见光分解，使氯气与水反应的平衡向右移动，故可以用勒夏特列原理解释；D项，合成氨工业加压使化学平衡向右移动，可以用勒夏特列原理解释。考点化学平衡影响因素的综合题点勒夏特列原理的理解与应用例5在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)C(s)2CO(g)H0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。(1)增加C(s)，则平衡_(填“逆向移动”“正向

11、移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。(2)保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡_，c(CO2)_。(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入He，则平衡_，c(CO2)_。(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡_，c(CO)_。答案(1)不移动不变(2)正向移动减小(3)不移动不变(4)正向移动增大解析(1)C为固体，增加C的量，其浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。(2)增大反应容器的容积，即减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，c(CO2)减小。(3)通入He，但容积和温度不变，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。(4)容积不变

12、，升高温度，平衡向吸热方向移动，c(CO)增大。相关链接勒夏特列原理解读(1)勒夏特列原理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。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。(2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件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。(3)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。如果平衡体系

13、的压强为p，若其他条件不变，将体系的压强增大到2p，平衡将向气态物质分子数减小的方向移动，达到新平衡体系的压强介于p2p之间。(4)应用勒夏特列原理时应弄清是否真的改变了影响化学平衡的条件。如改变平衡体系中固体或纯液体的量；对于有气体存在的化学平衡体系，在恒容、恒温条件下充入惰性气体，未改变影响化学平衡的条件。1对于：2A(g)B(g)2C(g)H0，当温度升高时，平衡向逆反应方向移动，其原因是()A正反应速率增大，逆反应速率减小B逆反应速率增大，正反应速率减小C正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度D正、逆反应速率均增大，而且增大的程度一样答案C解析升高温度会

14、使正、逆反应速率均增大，但是两者增大的程度不一样，所以升高温度后，正、逆反应速率不再相等，化学平衡发生移动。当逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度时，平衡向逆反应方向移动。考点温度、催化剂对化学平衡的影响题点温度对化学平衡的影响规律2将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应：H2(g)Br2(g)2HBr(g)Hb BabCab。考点催化剂和温度变化对化学平衡移动的影响题点恒容绝热容器中平衡的移动3反应：2A(g)2B(g)E(g)H0，达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是()A加压 B降温C减小E的浓度 D加催化剂答案B解析加压，使v正增大，

15、平衡逆向移动，c(A)增大，A错误；降温，v正减小，平衡逆向移动，c(A)增大，B正确；减小E的浓度，平衡正向移动，c(A)减小，C错误；加入催化剂，v正增大，平衡不移动，c(A)不变，D错误。考点化学平衡影响因素的综合题点改变条件使化学平衡定向移动4反应：X(g)Y(g)2Z(g)H0，达到平衡时，下列说法正确的是()A减小容器体积，平衡正向移动B加入催化剂，Z的产率增大C增大c(X)，X的转化率增大D降低温度，Y的转化率增大答案D解析由X(g)Y(g)2Z(g)H0可知，反应前后气体分子数不变，故减小容器体积，即压强增大，平衡不移动，A项错误；加入催化剂，平衡不移动，故Z的产率不变，B项错

16、误；增大c(X)，X的转化率减小，C项错误；降低温度，平衡向放热反应方向(正向)移动，Y的转化率增大，D项正确。考点化学平衡影响因素的综合题点化学平衡影响因素的综合考查5在容积一定的密闭容器中，反应：A(？)B(g)C(g)D(g)达到平衡后，升高温度，容器内气体的密度增大，则下列说法正确的是()A正反应是放热反应BA不是气态物质，加入A该平衡向正反应方向移动C其他条件不变，降低温度该平衡向逆反应方向移动D改变压强对该平衡的移动无影响答案C解析因容器体积不变、结合升温容器内气体密度增大可知升温使容器内气体质量增加，结合反应可判知A一定不是气体且正反应为吸热反应，A项错误；在其他条件不变时，加入

17、A(非气态物质)平衡不移动，B项错误；降低温度平衡向放热的逆反应方向移动，C项正确；反应前后气体的化学计量数之和不等，因此改变压强，平衡移动，D项错误。6如图所示，表示反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hv正，改变的条件是升温；t3时，v正v逆，改变的条件是使用催化剂；t4时，v正、v逆均减小且v逆v正，改变的条件是减小压强。考点催化剂和温度变化对化学平衡移动的影响题点温度、催化剂对化学平衡影响的综合题组一温度、催化剂对化学平衡的影响1已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水

18、里，如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是()A上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快B上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大C上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变D反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应答案D解析升高温度，正、逆反应速率都增大，A项正确；B烧瓶内气体颜色变浅，说明平衡向生成N2O4的方向移动，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大，B项正确；容器的容积不变，混合气体的质量不变，A烧瓶、B烧瓶内气体密度都不变，C项正确；放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的

19、B烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故反应：2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热反应，D项错误。2在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g)3BC(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有变小的趋势，则下列判断中正确的是()AB和C可能都是固体BB和C一定都是气体C若C为固体，则B一定是气体DB和C不可能都是气体答案C解析正反应吸热，升温，平衡右移。若B、C都为固体，则气体的相对分子质量不变，故A错误；若C为固体，B为气体，平衡右移，气体的总质量减小，总物质的量不变，相对分子质量减小，故B错误，C正确；若

20、B、C都是气体，平衡右移，气体的总质量不变、总物质的量增加，则相对分子质量减小，故D错误。3三氧化硫不但具有硫酸和发烟硫酸的性能，而且在合成洗涤剂、染料、医药、农药等行业中，其性能更加优越。合成三氧化硫的反应为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。当反应达到平衡时，下列能提高COCl2转化率的措施是()升温恒容通入惰性气体增加CO的浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体A B C D答案B解析该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。6在水溶液中存在反应：Ag(a

21、q)Fe2(aq)Ag(s)Fe3(aq)H0，反应达到平衡时，下列说法不正确的是()A若缩小容器的体积，则容器中气体的颜色先变深后又变浅，且比原平衡颜色深B若压强不变，向容器中再加入一定量的N2O4，再次达到平衡时各种物质的百分含量不变C若体积不变，向容器中再加入一定量的N2O4，相对于原平衡，平衡向正反应方向移动，再次平衡时N2O4的转化率将升高D若体积不变，升高温度，再次平衡时体系颜色加深答案C解析缩小容器体积，NO2浓度变大，颜色加深，平衡向左移动使混合气体颜色又变浅，但依据“减弱不消除”可知新平衡时NO2的浓度仍比原平衡大，即气体颜色比原平衡深；若压强不变，再充入N2O4气体容器体积

22、变大，达到新平衡与原平衡等效，因此新平衡时各物质的百分含量不变；若体积不变，向容器中再加入一定量的N2O4，则相对于原平衡，平衡向逆反应方向移动，再次平衡时N2O4的转化率将降低；若体积不变，升温，平衡正向移动，再次平衡时体系中NO2浓度增大，气体颜色加深。8在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应：mX(g)nY(g)HQ kJmol1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、容器体积的关系如下表所示： 容器体积/L c(Y)/molL1温度/1241001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列说法正确的是()AmnBQ0，B、D

23、错；温度不变，容器体积增大，即由1 L变为2 L，若平衡不移动，此时c(Y)应减小为原来一半，现c(Y)比原来的一半大，即减压，平衡向右移动，向气体体积增大的方向移动，所以mn，A错；因为mn，增大压强，平衡向左移动，所以Y的质量分数减小，故C正确。题组三化学平衡移动的相关图像9在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是()A图表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响B图表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响C图表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化剂效率比乙高D图 表

24、示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高答案B解析A项，图改变的条件应是增大压强；B项，由于同等程度地加快正、逆反应速率，所以加入的应是催化剂；C项，由于平衡发生了移动，所以改变的条件不是加入催化剂；D项，乙先达到平衡，压强大，平衡正向移动，转化率应增大，与图像不符。10I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq)I(aq)，某I2、KI混合溶液中，I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是()A温度为T1时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡正向移动BI2(aq)I(aq)I(aq)的H0C若T1时，反应进行到状态d时，一定有v

25、正v逆D状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更高答案D解析加入KI固体，c(I)增大，平衡正向移动，A项正确；由图可知，温度越高，c(I)越小，则升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应，H0，B项正确；T1时，反应进行到状态d时，c(I)小于平衡时浓度，则平衡向正反应方向移动，则一定有v正v逆，C项正确；a、b均为平衡点，a点温度低，该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，则状态a时I2的转化率更高，D项错误。11下面的各图中，表示2A(g)B(g)2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为()答案A解析随着温度的升高，化学平衡应向吸热反应方向即逆反应方向移动，所以生成物C的体积

26、分数减小，反应物的含量增大，反应物的转化率减小，A正确，D错误；增大体系的压强，由于反应的两边都是气态物质，所以正反应和逆反应的速率都增大，B错误；而加入催化剂，只能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，不能使平衡移动，所以达到平衡后，各组分的浓度及体积分数应该不变，C错误。题组四勒夏特列原理的应用12(2018九江高二质检)下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是()A溴水中存在如下平衡：Br2H2OHBrHBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅B对2H2O22H2OO2的反应，使用MnO2可加快制O2的反应速率C反应：CONO2CO2NOH0，升高温度，平衡向逆反应方向移动D合成氨反应：N23H22NH3Hp，A的质量分数增大；加入B时平衡向正反应方向移动，A的转化率增大；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。15在2 L密闭容器内，800 时反应：2NO(g)O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：时间/s01234n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.007(1)800 ，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是_；升高温度，NO的浓度增大，则该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。(2)能使该反应的反应速率增大，