第3课时 影响化学平衡的因素
【新课探究】
学习任务一
课前自主预习
1.(1)浓度 温度 (2)正反应 逆反应
2.(1)④Fe+2Fe3+3Fe2+ 减小 减小 变浅 逆反应 增大 增大 加深 正反应
(2)①正反应 ②逆反应 (3)平衡 正反应 逆反应
[问题思考] (1)提示:若化学反应速率发生改变后,v正、v逆依然相等,则平衡不移动,否则平衡移动;只要平衡发生移动,则反应速率一定改变。
(2)提示:反应物浓度增大或生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动;生成物浓度增大或反应物浓度减小,平衡向逆反应方向移动。
知识迁移应用
例1 A [解析] 一般来说,有两种及两种以上反应物的可逆反应中,在其他条件不变时,增大其中一种反应物的浓度,能使其他反应物的转化率升高,但其本身的转化率反而降低,故A项错误;及时移走CO2可减小CO2的浓度,使平衡正向移动,提高CO的转化率,故B项正确;增大H2O(g)的浓度,平衡正向移动,可提高CO的转化率,故C项正确;减小产物浓度,平衡正向移动,可提高CO的转化率,故D项正确。
例2 A [解析] 新制氯水在光照时,次氯酸分解生成HCl和O2,溶液中c(H+)增大,pH降低,图中数据也反映了这一点,但由于HClO被消耗,c(HClO)浓度减小,反应Ⅰ正向移动,A错误;滴加AgNO3溶液,Ag+结合Cl-形成沉淀,c(Cl-)减小,反应Ⅰ正向移动,c(H+)增大,B正确;滴加Na2CO3溶液,C结合H+生成水和气体,c(H+)减小,反应Ⅰ正向移动,C正确;饱和NaCl溶液中c(Cl-)很大,能使反应Ⅰ逆向移动,反应Ⅰ被抑制,D正确。
学习任务二
课前自主预习
1.(3)变浅 变深 变深 变浅 (4)减小后又增大 左 增大后又减小 右
2.(1)气体体积缩小 (2)气体体积增大
[问题思考] (1)提示:
反应类型(反应后气体 体积的变化) 增大 减小 不变
压强增大 平衡逆向移动 平衡正向移动 平衡不移动
(2)提示:固体或液体物质的体积受压强影响很小,可以忽略不计,因此,当平衡混合物中都是固体或液体物质时,改变压强,化学平衡不发生移动。
(3)提示:①恒温、恒容条件下,原平衡体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动;
②恒温、恒压条件下,原平衡体系容器容积增大→体系中各组分的浓度减小→平衡不移动(反应前后气体体积相等);平衡移动(向气体体积增大的方向移动)。
知识迁移应用
例3 D [解析] 在20 mL的密闭容器中存在NO2和N2O4的混合气体的可逆反应:2NO2(g)N2O4(g),当将活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处时,气体的体积增大,使气体浓度减小,混合气体颜色变浅,由于气体体积扩大,导致体系的压强减小,化学平衡向逆反应方向移动,又使c(NO2)有所增加,因此混合气体颜色加深,故当活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处时,观察到管内混合气体的颜色变化为气体颜色先变浅又逐渐变深,A错误;若将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处,气体压强瞬间增大,平衡正向移动,气体压强又逐渐减小,B错误;将活塞从Ⅰ处拉到Ⅱ处时,证明了其他条件不变时,减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,C错误;将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处时,过程中由于气体体积缩小,注射器中颜色先变深,后由于平衡正向移动,颜色又稍微变浅,D正确。
例4 (1)正反应 (2)不 (3)x+y
[解析] 一看化学计量数之间的关系:是等体积反应还是非等体积反应。二看平衡建立的条件:是恒温恒容还是恒温恒压。然后根据平衡移动原理进行分析。
学习任务三
课前自主预习
1.(1)④增大 减小
(2)吸热反应 放热反应
3.(1)同等程度 没有影响 改变
[问题思考] (1)提示: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,都会受温度的影响而发生移动。
(2)提示:若反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的a+b=c+d,则改变条件,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)。
知识迁移应用
例5 C [解析] 烧瓶中气体颜色深浅与c(NO2)有关,由题图知,(1)中烧瓶内c(NO2)最大,A错误;氯化铵晶体溶于水时吸收热量,B错误;烧杯(1)的水中加入氧化钙,氧化钙与水反应生成Ca(OH)2并放出热量,(1)中温度高于(2)中温度,而温度升高,气体颜色加深,则反应2NO2N2O4是放热反应,C正确;(1)中温度高于(2)中温度,且温度升高时,平衡2NO2N2O4向逆反应方向移动,气体总物质的量增加,故(1)中烧瓶内气体的压强比(2)大,D错误。
例6 C [解析] 在汽水中存在平衡CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq),打开汽水瓶,压强减小,该平衡逆向移动,有大量CO2气体逸出,能用勒夏特列原理解释,A错误;Cl2在水溶液中的反应为Cl2+H2OH++Cl-+HClO,在饱和食盐水中,Cl-浓度大,该平衡逆向移动,Cl2的溶解度降低,故实验室常用排饱和食盐水的方法收集Cl2,能用勒夏特列原理解释,B错误;H2、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系中的反应为H2(g)+I2(g)2HI(g),该反应前后气体分子数不变,加压平衡不移动,但由于加压使体积变小,I2(g)的浓度增大,气体颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,C正确;工业上生产硫酸的过程中发生反应:2SO2+O22SO3,使用过量的空气,O2浓度增大,该平衡正向移动,SO2的利用率提高,能用勒夏特列原理解释,D错误。
【课堂评价】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√
[解析] (1)对于反应前后气体体积无变化的可逆反应,改变压强,化学平衡不发生移动。
(2)合成氨反应使用催化剂是为了加快反应速率,但是不能改变化学平衡,因此不能用勒夏特列原理解释。
(5)改变外界条件使平衡正向移动的原因是改变后的v正大于v逆,但是速率如何改变都有可能。
2.C [解析] 合成氨反应为放热反应,高温可以使平衡逆向移动,不利于合成氨气,高温的目的是加快化学反应速率,A错误;H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)反应是反应前后气体分子数不变的反应,加压后化学平衡不发生移动,气体颜色会变深是由于加压导致气体体积减小,从而使Cl2(g)的浓度增大,这与化学平衡移动无关,B错误;充满NO2气体的烧瓶中存在化学平衡:2NO2N2O4,ΔH<0,该反应的正反应是放热反应,将充满NO2气体的烧瓶浸泡在热水中,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致c(NO2)增大,气体颜色变深,与化学平衡移动有关,C正确;H2O2分解反应中,加入催化剂MnO2可以加快反应速率,对平衡移动无影响,D错误。
3.(1)放热 > (2)增大
(3)增大 减小 (4)减小
(5)不变
[解析] (1)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,说明平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,逆反应为放热反应;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,则m+n>p。
(2)减压使容器容积增大,平衡逆向移动,A的质量分数增大。
(3)若容器容积不变,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。
(4)若升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡时c(C)增大,c(B)减小,则减小。
(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。第3课时 影响化学平衡的因素
1.D [解析] 加入少量KSCN固体,SCN-浓度增大,平衡正向移动,故A错误;加入少量的FeCl3固体,铁离子浓度增大,平衡正向移动,故B错误;KCl固体对平衡移动无影响,故C错误;加入少量氢氧化钠固体,氢氧根离子与铁离子反应生成沉淀,铁离子浓度减小,平衡逆向移动,故D正确。
2.D [解析] ①中增加C(s)的物质的量,由于浓度未变,平衡不移动,错误;②中对于有多种物质参加的可逆反应,增大某一反应物的浓度,平衡右移,其他物质的转化率增大,而此物质的转化率降低,错误;③中对于有气体参加的非等体积的可逆反应,缩小容器容积,压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,错误;④中在恒压容器中充入稀有气体,各物质浓度减小,若是等体积反应,则平衡不会发生移动,错误。综上分析可知,D项正确。
3.C [解析] 减小压强,容器容积增大,反应物和生成物的浓度均降低,则正、逆反应速率都减小。减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,即平衡向逆反应方向移动。
4.D [解析] 增大压强,平衡向逆反应方向移动,说明逆向为气体体积减小的反应,由于B为气体,所以C为气体,A为非气体。
5.B [解析] 由实验知,①中容积增大、浓度变小,气体的颜色变浅,且压强减小时2NO2(红棕色)N2O4(无色)逆向移动,使气体的颜色变深,但比原平衡时颜色浅,A错误;②中容积减小、压强增大时2NO2(红棕色)N2O4(无色)正向移动,B正确;①开始观察到混合气颜色变浅是因为容器容积增大,NO2浓度减小,C错误;②因温度不变平衡常数不变,压强增大,Q6.D [解析] 该反应所有元素的化合价都没有变化,不属于氧化还原反应,故A错误;ΔH>0,温度升高,平衡正向移动,c(Cl-)减小,故B错误;平衡常数只与温度有关,故C错误;适当升高温度,平衡正向移动,[CuCl4]2-浓度增大,体积不变,即物质的量增大,故D正确。
7.A [解析] 若温度从300 ℃升至400 ℃,反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,即正反应是放热反应,A正确;升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,B错误;平衡逆向移动,反应物的转化率减小,C错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,D错误。
8.D [解析] 由题意知,该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量,A正确;该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,混合气体颜色加深,降低温度,平衡正向移动,混合气体颜色变浅,B正确;由B选项分析可知,升高温度,混合气体颜色加深,则实验③中平衡球颜色变浅,可能是温度过高,导致NO2分解生成NO和O2,C正确;由选项C分析可知实验③中温度过高,导致NO2分解生成NO和O2,平衡球颜色变浅,故停止加热,平衡球颜色恢复是因为NO与O2反应生成NO2所致,D错误。
9.C [解析] 反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0是放热反应,升高温度可使平衡逆向移动,A错误;平衡常数只受温度影响,增大压强,化学平衡常数不变,B错误;移出CO2,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,C正确;催化剂不能改变化学平衡状态,只能改变反应速率,不能提高NO的平衡转化率,D错误。
10.C [解析] A项,C为固体,改变其量,对反应速率无影响,错误;B项,扩大容积,v正减小,c(D)也减小,错误;C项,缩小容积,浓度增大,速率也增大,平衡正向移动,c(D)也增大,正确;D项,容积不变,充入惰性气体,反应物浓度不变,速率不变,平衡不移动,错误。
11.B [解析] 滴加10滴6 mol·L-1 NaOH溶液,c(H+)降低,导致Cr2+H2O2Cr+2H+平衡正向移动,实验现象应是黄色加深,A错误;向两支试管中均加入5 mL淀粉溶液和两滴碘水,向其中一支试管中加入1 mL 2 mol·L-1的硫酸溶液(必要时可加热),向另一支试管中加入1 mL唾液,根据溶液褪色的时间长短判断不同催化剂的催化效果,B正确;FeCl3过量,不能通过检验Fe3+的存在来证明该反应是可逆反应,C错误;恒容容器中充入氦气增大总压强,但分压不变,故平衡不移动,不能证明压强对平衡移动产生影响,D错误。
12.(1)-41.8
(2)①0.037 5 mol·L-1·min-1 ②ACD
(3)①< < ②KA=KB>KC ③0.04
[解析] (1)根据盖斯定律,反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)可以由①×-②×得到,故ΔH3==
kJ·mol-1=-41.8 kJ·mol-1。
①由图像知,v(CO2)===0.037 5 mol·L-1·min-1。②CO2与H2发生反应:3H2(g)+CO2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),再充入1 mol CO2会使H2转化率升高、CO2转化率降低,A符合题意;再充入1 mol H2可以使CO2转化率升高,H2转化率降低,B不符合题意;恒容充入氮气,反应物浓度不变,平衡不移动,转化率不变,C符合题意;使用催化剂平衡不移动,转化率不变,D符合题意;缩小容积,压强增大,平衡正向移动,CO2转化率增大,E不符合题意;将水蒸气分离出来使生成物减少,平衡正向移动,CO2转化率增大,F不符合题意。
(3)①反应CO(g)+2H2(g)CH3OH 是气体分子数减小的反应,在同一温度下,压强越大,平衡正向进行的程度越大,CO转化率越大,T1时p2曲线对应的CO转化率更大,则p1KC。③根据已知条件列出三段式:
,
平衡常数K===0.04。
13.(1)-90.2 (2)C (3)①0.025 mol·L-1·min-1
②12.5 ③0.012 5 (4)①催化剂Ⅰ 催化剂Ⅰ在温度较低的条件下催化效率更高 ②<
[解析] (1)已知①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49 kJ·mol-1,②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·mol-1,③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1,将①+(②-③)×得:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),根据盖斯定律可得ΔH=ΔH1+=(-49 kJ·mol-1)+[(-566 kJ·mol-1)-(-483.6 kJ·mol-1)]×=-90.2 kJ·mol-1。
(2)已知该正反应是一个放热反应,故升高反应温度,平衡逆向移动,CH3OH的平衡产率减小,反应速率提高,A不符合题意;使用高效催化剂可以加快反应速率,但不能影响化学平衡,CH3OH的平衡产率不变,B不符合题意;已知该正反应是一个气体分子数减小的反应,故增大体系压强,反应物、生成物的浓度增大,反应速率增大,化学平衡正向移动,CH3OH的平衡产率增大,C符合题意;移走CH3OH,平衡正向移动,CH3OH的平衡产率增大,但反应速率减慢,D不符合题意。
(3)①在一恒温、容积为2 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和4 mol H2,初始压强为8 MPa,进行题述反应(不考虑其他副反应),10 min时测得体系的压强为6.4 MPa且不再随时间变化,达到平衡,列三段式:
CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)
起始量/mol 1 4 0 0
转化量/mol x 3x x x
平衡量/mol 1-x 4-3x x x,
根据恒容密闭容器中,体系的压强之比等于混合气体的物质的量之比,即=,解得x=0.5,据此分析解题。①由上述分析可知,反应开始到10 min时,v(CO2)=-==0.025 mol·L-1·min-1。
②由上述分析可知,10 min时,体系中CH3OH的物质的量分数为×100%=×100%=12.5%。
③由上述分析可知,平衡时CO2的平衡分压为×6.4 MPa=0.8 MPa、H2的平衡分压为×
6.4 MPa=4.0 MPa,CH3OH、H2O的平衡分压均为×6.4 MPa=0.8 MPa,故该温度下的压强平衡常数Kp===0.012 5 (MPa)-2。
(4)①由图示信息可知,催化剂Ⅰ在温度较低的条件下催化效率更高,故催化剂效果较佳的是催化剂Ⅰ。
②由图示信息可知,d点对应的温度、产物浓度低于a点对应的温度、产物浓度,温度越高、浓度越大,反应速率越快,故d点v逆◆ 学习任务一 浓度对化学平衡的影响
【课前自主预习】
1.化学平衡的移动
(1)含义
可逆反应体系的平衡状态通过改变 、 、压强等反应条件而发生移动,直至建立新的化学平衡的过程。
(2)过程分析
(3)根本原因:条件改变,v正≠v逆。
2.浓度对化学平衡的影响
(1)实验探究[实验2-1]
①实验原理
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
(浅黄色) (无色) (红色)
②实验操作
③实验现象
a.保持红色;b.红色变浅;c.红色加深。
④解释及结论
b试管加入Fe粉后,发生反应 ,c(Fe3+) ,Fe(SCN)3的浓度 ,溶液颜色 ,即化学平衡向 方向移动;c试管加入KSCN溶液后,c(SCN-) , Fe(SCN)3的浓度 ,溶液颜色 ,即化学平衡向 方向移动。
(2)定性结论
①增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向 方向移动;
②增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向 方向移动。
(3)定量结论(温度不变)
当Q=K时,可逆反应处于 状态;
当Q当Q>K时,化学平衡向 方向移动,直至达到新的平衡状态。
[问题思考]
(1)某一已达平衡的可逆反应,如果化学反应速率改变,化学平衡一定移动吗 化学平衡移动,化学反应速率是否一定发生改变
(2)反应物或生成物浓度的改变是怎样影响化学平衡状态的
【核心知识讲解】
浓度对化学平衡影响分析
化学平衡 aA+bBcC+dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体物质)
浓度变化 增大反应物浓度 减小反应物浓度 增大生成物浓度 减小生成物浓度
反应速率变化 v正先增大,v逆后增大 v正先减小,v逆后减小 v逆先增大,v正后增大 v逆先减小,v正后减小
平衡移动方向 正反应方向 逆反应方向 逆反应方向 正反应方向
v-t图像
影响规律 根据浓度变化判断:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使化学平衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使化学平衡向逆反应方向移动
【知识迁移应用】
例1 合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中不正确的是 ( )
A.容器容积不变,再充入CO
B.容器的容积不变,及时移走CO2
C.增大H2O(g)的浓度
D.减小H2的浓度
例2 [2024·广东惠州一中、珠海一中高二联考] 用强光照射新制氯水,测得溶液pH与光照时间的关系如图所示。已知氯水中存在反应Ⅰ:Cl2+H2OHCl+HClO。下列说法不正确的是 ( )
A.根据图中数据,光照过程中氯水pH降低,溶液c(H+)增大,反应Ⅰ逆向移动
B.往氯水中滴加AgNO3溶液,反应Ⅰ正向移动,c(H+)增大
C.往氯水中滴加Na2CO3溶液,反应Ⅰ正向移动,c(H+)减小
D.氯气难溶于饱和NaCl溶液的一个重要原因是在饱和NaCl溶液中反应Ⅰ被抑制
[归纳总结] (1)浓度对化学平衡的影响中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应的离子的浓度。
(2)有固体参加的可逆反应,增加固体的量不会对化学平衡造成影响。
(3)在工业生产中,常通过适当增大廉价的反应物的浓度,使化学平衡向正反应方向移动,可提高价格较高原料的转化率,从而降低生产成本。
◆ 学习任务二 压强对化学平衡的影响
【课前自主预习】
1.实验探究[实验2-2]
(1)实验原理
2NO2(g)N2O4(g)
(红棕色) (无色)
(2)实验装置(如图)
用50 mL注射器吸入20 mL NO2与N2O4的混合气体(注射器活塞位于Ⅰ处),细管端用橡胶塞封闭。
(3)实验步骤及现象
活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处,体系压强减小,气体颜色先 ,又逐渐 ;把活塞由Ⅱ处推到Ⅰ处,体系压强增大,浓度增大,气体颜色先 ,又逐渐 。
(4)实验结论
气体的压强减小,体积增大,c(NO2) ,平衡向 移动;气体的压强增大,体积减小,c(NO2) ,平衡向 移动。
2.影响规律
(1)增大压强(减小容器的容积),会使化学平衡向 的方向移动。
(2)减小压强(增大容器的容积),会使化学平衡向 的方向移动。
[问题思考]
(1)有气体参加的反应可能出现反应后气体体积增大、减小或不变三种情况。请根据三种不同的情况进行分析,体系压强增大会使化学平衡状态发生怎样的变化
(2)对于只有固体或液体参加的反应,体系压强的改变会使化学平衡状态发生变化吗
(3)恒温、恒容与恒温、恒压两种情况下,向已建立平衡的体系中充入“惰性气体”,化学平衡是否移动
【核心知识讲解】
压强对化学平衡影响的分析[以aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)平衡为例]
计量数 关系 a+b>c+d a+b体系压强 的变化 增大压强 减小压强 增大压强 减小压强 增大压强 减小压强
反应速 率变化 v正、v逆同时增大,且v'正>v'逆 v正、v逆同时减小,且v'逆>v'正 v正、v逆同时增大,且v'逆>v'正 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 v正、v逆同时减小,且v'正=v'逆
平衡移 动方向 正反应方向 逆反应方向 逆反应方向 正反应方向 不移动 不移动
v-t图像
规律总结 (1)对于有气体参加的可逆反应,当达到平衡时,在其他条件不变的情况下,增大压强(减小容器的容积),平衡向气体体积缩小的方向移动;减小压强(增大容器的容积),平衡向气体体积增大的方向移动。 (2)对于反应前后气体的总体积没有变化的可逆反应,改变压强,平衡不移动
【知识迁移应用】
例3 [2024·湖南长沙高二期中] 如图所示,用50 mL注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞位于Ⅰ处),将细管端用橡胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处,观察管内混合气体颜色的变化。当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时,观察管内混合气体颜色的变化。下列说法正确的是 ( )
A.将活塞从Ⅰ处拉到Ⅱ处时,NO2气体增多,管内混合气体颜色变深
B.若将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处,气体压强瞬间减小,后逐渐增大
C.将活塞从Ⅰ处拉到Ⅱ处时,证明了其他条件不变时,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动
D.将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处时,红色先瞬间变深,然后又稍微变浅
例4 在密闭容器中,反应xA(g)+yB(g)zC(g)在一定条件下达到平衡状态,试回答下列问题。
(1)若x+y>z,缩小容积,增大压强,则平衡向 方向移动。
(2)若保持容积不变,通入He,则平衡 移动。
(3)若保持压强不变,通入He,平衡向正反应方向移动,则x、y、z的关系为 。
(4)若x+y=z,缩小容积,增大压强,则平衡 移动。
[深化拓展]
(1)压强改变只影响有气体参加或生成的可逆反应,对于只涉及固体或纯液体的反应,压强的影响不予考虑。
(2)恒容时,通入惰性气体,压强增大,平衡不移动;恒压时,通入惰性气体,体积增大,平衡向气体体积增大的方向移动(若反应前后气体体积相等,则平衡不移动)。
(3)在恒容容器中,改变其中一种气态物质的浓度时,必然同时引起压强的改变,但判断平衡移动的方向时,应以浓度的影响进行分析。
(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
◆ 学习任务三 温度和催化剂对化学平衡的影响
【课前自主预习】
1.温度对化学平衡的影响
(1)实验探究[实验2-3]
①实验原理
2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1
(红棕色) (无色)
②实验步骤
把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶,然后用弹簧夹夹住乳胶管;把一只烧瓶浸泡在热水中,另一只浸泡在冰水中。观察混合气体的颜色变化。
③实验现象
浸泡在热水中的烧瓶内红棕色加深,浸泡在冰水中的烧瓶内红棕色变浅。
④实验结论
升高温度,NO2的浓度 ;降低温度,NO2的浓度 。
(2)影响规律
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。
2.勒夏特列原理
可逆反应达到平衡后,若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。
3.催化剂对化学平衡的影响
(1)影响规律
催化剂能够 地改变正反应速率和逆反应速率,因此催化剂对化学平衡的移动 。
但催化剂能 反应达到平衡所需的时间。
(2)图像解读
含量-时间图像 速率-时间图像
两类 重要 图像
[问题思考]
(1)在已建立平衡的体系中,改变温度,化学平衡是否移动
(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
【核心知识讲解】
1.温度对化学平衡影响的分析
化学平衡 aA+bBcC+dD ΔH>0 aA+bBcC+dD ΔH<0
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逆同时增大,且v'正平衡移动方向 正反应方向 逆反应方向 正反应方向 逆反应方向
v-t图像
规律总结 在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热的反应方向移动;降低温度,平衡向放热的反应方向移动
2.勒夏特列原理
可逆反应达到平衡后,若改变影响平衡的一个因素(如温度、浓度、压强等),平衡就向着能够“减弱”这种改变的方向移动。
(1)平衡移动的结果只能减弱外界条件的变化,不能“抵消”外界条件的变化,更不能“超越”这种变化。如原平衡体系的压强为p,若其他条件不变,压缩体积至原体积的,平衡向气体体积减小的方向移动,达到新平衡时,体系的压强将介于p~2p之间。
(2)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物质的量;对于有气体存在的化学平衡体系,在恒温、恒容条件下充入与反应无关的气体,未改变影响化学平衡的条件。
【知识迁移应用】
例5 如图所示,将充满NO2和N2O4混合气体的三个烧瓶关闭弹簧夹后,分别置于盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中,下列叙述正确的是 ( )
A.(3)中烧瓶气体中c(NO2)最大
B.氯化铵晶体溶于水时放出热量
C.2NO2N2O4是放热反应
D.(2)中烧瓶内气体的压强比(1)大
例6 [2024·天津南开区高二期中] 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( )
A.打开汽水瓶时有大量气泡逸出
B.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
C.H2、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后气体颜色变深
D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO2的利用率
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)改变压强后,平衡一定发生移动 ( )
(2)合成氨反应需要使用催化剂,说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动,所以也可以用勒夏特列原理解释使用催化剂的原因 ( )
(3)C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0,其他条件不变时,升高温度,反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大 ( )
(4)对于2NO2 (g)N2O4(g)的平衡体系,压缩容器容积,增大压强,平衡正向移动,混合气体的颜色先加深后变浅 ( )
(5)改变外界条件使平衡正向移动的原因是v正增大,v逆减小 ( )
(6)化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大 ( )
2.[2025·北大附中高二月考] 下列事实可以用平衡移动原理解释的是 ( )
A.工业合成氨选择700 K的反应条件
B.压缩H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的平衡体系,体系颜色加深
C.将充满NO2气体的烧瓶浸泡在冷水和热水中
D.
3.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,则:
(1)该反应的逆反应为 (填“吸热”或“放热”)反应;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)若容器容积不变,加入B,则A的转化率 , 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,平衡时气体混合物总物质的量 。 (共134张PPT)
第3课时 影响化学平衡的因素
学习任务一 浓度对化学平衡的影响
学习任务二 压强对化学平衡的影响
学习任务三 温度和催化剂对化学平
衡的影响
学习任务一 浓度对化学平衡的影响
【课前自主预习】
1.化学平衡的移动
(1)含义
可逆反应体系的平衡状态通过改变______、______、压强等反应条
件而发生移动，直至建立新的化学平衡的过程。
浓度
温度
(2)过程分析
正反应
逆反应
(3)根本原因：条件改变， 。
2.浓度对化学平衡的影响
(1)实验探究实验
①实验原理
②实验操作
③实验现象
.保持红色；.红色变浅； .红色加深。
④解释及结论
试管加入粉后，发生反应____________________， _____，
的浓度______，溶液颜色______，即化学平衡向______
方向移动；试管加入溶液后， ______， 的
浓度______，溶液颜色______，即化学平衡向________方向移动。
减小
减小
变浅
逆反应
增大
增大
加深
正反应
(2)定性结论
①增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向________方向移动;
②增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向________方向移动。
正反应
逆反应
(3)定量结论(温度不变)
当 时,可逆反应处于______状态;
当 时,化学平衡向________方向移动,直至达到新的平衡状态;
当 时,化学平衡向________方向移动,直至达到新的平衡状态。
平衡
正反应
逆反应
［问题思考］
(1)某一已达平衡的可逆反应，如果化学反应速率改变，化学平衡一
定移动吗？化学平衡移动，化学反应速率是否一定发生改变？
提示：若化学反应速率发生改变后，、 依然相等，则平衡不移
动，否则平衡移动；只要平衡发生移动，则反应速率一定改变。
(2)反应物或生成物浓度的改变是怎样影响化学平衡状态的？
提示：反应物浓度增大或生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动；
生成物浓度增大或反应物浓度减小，平衡向逆反应方向移动。
【核心知识讲解】
浓度对化学平衡影响分析
化学 平衡 、B、C、D均不是固体或纯液体物质
浓度 变化 增大反应物 浓度 减小反应物 浓度 增大生成物 浓度 减小生成物
浓度
反应 速率 变化 先增大， 后增大 先减小， 后减小 先增大， 后增大 先减小，
后减小
浓度 变化 增大反应物 浓度 减小反应物 浓度 增大生成物 浓度 减小生成物
浓度
平衡 移动 方向 正反应方向 逆反应方向 逆反应方向 正反应方向
图像 ______ _________________________________ ___________________________________ ___________________________________
续表
影响 规律 根据浓度变化判断：在其他条件不变的情况下，增大反 应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反 应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可 以使化学平衡向逆反应方向移动
续表
【知识迁移应用】
例1 合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一
步反应为 。反应达到平衡
后,为提高 的转化率,下列措施中不正确的是( )
A.容器容积不变,再充入 B.容器的容积不变,及时移走
C.增大的浓度 D.减小 的浓度
√
[解析] 一般来说,有两种及两种以上反应物的可逆反应中,在其他条件
不变时,增大其中一种反应物的浓度,能使其他反应物的转化率升高,但
其本身的转化率反而降低,故A项错误;
及时移走可减小 的浓度,使平衡正向移动,提高的转化率，
故B项正确;
增大 的浓度,平衡正向移动,可提高 的转化率，故C项正确;
减小产物浓度,平衡正向移动,可提高 的转化率，故D项正确。
例2 ［2024·广东惠州一中、珠海一中高二联考］ 用强光照射新制氯水，
测得溶液 与光照时间的关系如图所示。已知氯水中存在反应Ⅰ：
。下列说法不正确的是( )
A.根据图中数据，光照过程中氯水 降低，
溶液 增大，反应Ⅰ逆向移动
B.往氯水中滴加 溶液，反应Ⅰ正向移
动， 增大
C.往氯水中滴加 溶液，反应Ⅰ正向移动， 减小
D.氯气难溶于饱和 溶液的一个重要原因是在饱和 溶液中反应Ⅰ被抑制
√
[解析] 新制氯水在光照时，次氯酸分解生成和，溶液中增大，
降低，图中数据也反映了这一点，但由于 被消耗， 浓度减小，
反应Ⅰ正向移动，A错误；
滴加溶液，结合形成沉淀， 减小，反应Ⅰ正向移动，
增大，B正确；
滴加溶液，结合 生成水和
气体，减小，反应Ⅰ正向移动，C正确；
饱和溶液中 很大，能使反应Ⅰ逆
向移动，反应Ⅰ被抑制，D正确。
［归纳总结］
(1)浓度对化学平衡的影响中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中
实际参加反应的离子的浓度。
(2)有固体参加的可逆反应，增加固体的量不会对化学平衡造成影响。
(3)在工业生产中，常通过适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平
衡向正反应方向移动，可提高价格较高原料的转化率，从而降低生
产成本。
(2)实验装置(如图)
用注射器吸入与 的混合气体(注射器活塞位于Ⅰ处)，
细管端用橡胶塞封闭。
学习任务二 压强对化学平衡的影响
【课前自主预习】
1.实验探究实验
(1)实验原理
(3)实验步骤及现象
活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处，体系压强减小，气体颜色先______，又逐渐
______；把活塞由Ⅱ处推到Ⅰ处，体系压强增大，浓度增大，气体颜
色先______，又逐渐______。
变浅
变深
变深
变浅
(4)实验结论
气体的压强减小，体积增大， ______________，平衡向____
移动；气体的压强增大，体积减小， ______________，平衡
向____移动。
减小后又增大
左
增大后又减小
右
2.影响规律
(1)增大压强(减小容器的容积)，会使化学平衡向______________的
方向移动。
(2)减小压强(增大容器的容积)，会使化学平衡向______________的
方向移动。
气体体积缩小
气体体积增大
［问题思考］
(1)有气体参加的反应可能出现反应后气体体积增大、减小或不变三
种情况。请根据三种不同的情况进行分析，体系压强增大会使化学
平衡状态发生怎样的变化？
提示：
反应类型(反应后气体 体积的变化) 增大 减小 不变
压强增大 平衡逆向移动 平衡正向移动 平衡不移动
(2)对于只有固体或液体参加的反应，体系压强的改变会使化学平衡
状态发生变化吗？
提示：固体或液体物质的体积受压强影响很小，可以忽略不计，因
此，当平衡混合物中都是固体或液体物质时，改变压强，化学平衡
不发生移动。
(3)恒温、恒容与恒温、恒压两种情况下，向已建立平衡的体系中充
入“惰性气体”，化学平衡是否移动
提示：①恒温、恒容条件下，原平衡体系总压强增大 体系中各组
分的浓度不变 平衡不移动；
②恒温、恒压条件下，原平衡体系容器容积增大 体系中各组分的
浓度减小 平衡不移动(反应前后气体体积相等)；平衡移动
(向气体体积增大的方向移动)。
【核心知识讲解】
压强对化学平衡影响的分析以 平衡
为例
计量数 关系
体系压强 的变化 增大 压强 减小 压强 增大 压强 减小 压强 增大压强 减小
压强
计量数 关系
反应速率 变化 、 同时增 大，且 、 同时减 小，且 、 同时增 大，且 、 同时减 小，且 、 同时增 大，且 、
同时减
小，且
续表
平衡移动 方向 正反应 方向 逆反应 方向 逆反应 方向 正反应 方向 不移动 不移动
图像 ________________________ ________________________ _________________________ _______________________ __________________________ _________________________
续表
规律总结 (1)对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其 他条件不变的情况下，增大压强(减小容器的容积)，平衡 向气体体积缩小的方向移动；减小压强(增大容器的容 积)，平衡向气体体积增大的方向移动。 (2)对于反应前后气体的总体积没有变化的可逆反应， 改变压强，平衡不移动
续表
【知识迁移应用】
例3 ［2024·湖南长沙高二期中］ 如图所示，用 注射器吸入
和 的混合气体(使注射器的活塞位于Ⅰ处)，将细管端
用橡胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处，观察管内混合气体颜色的变化。
当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时，观察管内混合气体
颜色的变化。下列说法正确的是( )
A.将活塞从Ⅰ处拉到Ⅱ处时， 气体增多，管内混合气体颜色变深
B.若将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处，气体压强瞬间减小，后逐渐增大
C.将活塞从Ⅰ处拉到Ⅱ处时，证明了其他条件不变时，增大压强，平
衡向气体体积减小的方向移动
D.将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处时，红色先瞬间变深，然后又稍微变浅
√
[解析] 在 的密闭容器中存在和 的混合气体的可逆反应：
，当将活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处时，气体的体积增大，使气体
浓度减小，混合气体颜色变浅，由于气体体积扩大，导致体系的压强减小，
化学平衡向逆反应方向移动，又使 有所增加，因此混合气体颜色加
深，故当活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处时，观察到管内混合气体的颜色变化为气体颜色
先变浅又逐渐变深，A错误；
若将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处，气体压强瞬间
增大，平衡正向移动，气体压强又
逐渐减小，B错误；
将活塞从Ⅰ处拉到Ⅱ处时，证明了其他条件不变时，减小压强，平衡向气体体
积增大的方向移动，C错误；
将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处时，过程中由于气体体积缩小，注射器中颜色先变深，
后由于平衡正向移动，颜色又稍微变浅，D正确。
例4 在密闭容器中,反应 在一定条件下达到平
衡状态,试回答下列问题。
(1)若 ,缩小容积,增大压强,则平衡向________方向移动。
(2)若保持容积不变,通入 ,则平衡____移动。
(3)若保持压强不变,通入,平衡向正反应方向移动,则、、 的关系
为__________。
(4)若 ,缩小容积,增大压强,则平衡____移动。
正反应
不
不
[解析] 一看化学计量数之间的关系:是等体积反应还是非等体积反应。
二看平衡建立的条件:是恒温恒容还是恒温恒压。然后根据平衡移动
原理进行分析。
［深化拓展］
(1)压强改变只影响有气体参加或生成的可逆反应,对于只涉及固体或
纯液体的反应,压强的影响不予考虑。
(2)恒容时,通入惰性气体,压强增大,平衡不移动;恒压时,通入惰性气体,
体积增大,平衡向气体体积增大的方向移动(若反应前后气体体积相等,
则平衡不移动)。
(3)在恒容容器中,改变其中一种气态物质的浓度时,必然同时引起压强
的改变,但判断平衡移动的方向时,应以浓度的影响进行分析。
(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
学习任务三 温度和催化剂对化学平衡的影响
【课前自主预习】
1.温度对化学平衡的影响
(1)实验探究实验
①实验原理
②实验步骤
把和 的混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹住
乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。观察混
合气体的颜色变化。
③实验现象
浸泡在热水中的烧瓶内红棕色加深，浸泡在冰水中的烧瓶内红棕色
变浅。
④实验结论
升高温度，的浓度______；降低温度， 的浓度______。
增大
减小
(2)影响规律
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
2.勒夏特列原理
可逆反应达到平衡后，若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。
3.催化剂对化学平衡的影响
(1)影响规律
催化剂能够__________地改变正反应速率和逆反应速率，因此催化
剂对化学平衡的移动__________。
但催化剂能______反应达到平衡所需的时间。
同等程度
没有影响
改变
(2)图像解读
含量-时间图像 速率-时间图像
两类重要 图像 ___________________________________________________________ _____________________________________________________________________
［问题思考］
(1)在已建立平衡的体系中，改变温度，化学平衡是否移动
提示：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，都会受温度的影响而发生移动。
(2)若反应 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：若反应的 ，则改
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)。
【核心知识讲解】
1.温度对化学平衡影响的分析
化学平衡
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 变化 、 同时 增大，且 、 同时 减小，且 、 同时 减小，且 、 同时
增大，且
平衡移动 方向 正反应方向 逆反应方向 正反应方向 逆反应方向
图像 ____________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________
规律总结 在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热的反 应方向移动；降低温度，平衡向放热的反应方向移动
续表
2.勒夏特列原理
可逆反应达到平衡后，若改变影响平衡的一个因素(如温度、浓度、
压强等)，平衡就向着能够“减弱”这种改变的方向移动。
(1)平衡移动的结果只能减弱外界条件的变化，不能“抵消”外界条件
的变化，更不能“超越”这种变化。如原平衡体系的压强为，若其他
条件不变，压缩体积至原体积的，平衡向气体体积减小的方向移动，
达到新平衡时，体系的压强将介于之间。
(2)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物质的量；对于有气体存在的化学
平衡体系，在恒温、恒容条件下充入与反应无关的气体，未改变影
响化学平衡的条件。
【知识迁移应用】
例5 如图所示，将充满和 混合气体的三个烧瓶关闭弹簧夹
后，分别置于盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中，下列叙述正确的
是( )
A.(3)中烧瓶气体中 最大 B.氯化铵晶体溶于水时放出热量
C. 是放热反应 D.(2)中烧瓶内气体的压强比(1)大
√
[解析] 烧瓶中气体颜色深浅与 有关，由题图知，(1)中烧瓶内 最
大，A错误；
氯化铵晶体溶于水时吸收热量，B错误；
烧杯(1)的水中加入氧化钙，氧化钙与水反应生成 并放出热量，(1)中温
度高于(2)中温度，而温度升高，气体颜色加深，则反应 是放热
反应，C正确；
(1)中温度高于(2)中温度，且温度升
高时，平衡 向逆反应方向
移动，气体总物质的量增加，故(1)中烧瓶内气体的压强比(2)大，D错误。
例6 ［2024·天津南开区高二期中］ 下列事实不能用勒夏特列原理
解释的是( )
A.打开汽水瓶时有大量气泡逸出
B.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集
C.、、 组成的平衡体系加压后气体颜色变深
D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高 的利用率
√
[解析] 在汽水中存在平衡 ，打开汽水瓶，压强
减小，该平衡逆向移动，有大量 气体逸出，能用勒夏特列原理解释，A错误；
在水溶液中的反应为，在饱和食盐水中，
浓度大，该平衡逆向移动， 的溶解度降低，故实验室常用排饱和食盐水的
方法收集，能用勒夏特列原理解释，B错误；
、、 组成的平衡体系中的反应为 ，该反应
前后气体分子数不变，加压平衡不移动，但由于加压使体积变小， 的浓度
增大，气体颜色变深，不能用勒夏特列原理解释，C正确；
工业上生产硫酸的过程中发生反应： ，使用过量
的空气，浓度增大，该平衡正向移动， 的利用率提高，能用勒夏特列原
理解释，D错误。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)改变压强后,平衡一定发生移动( )
×
[解析] 对于反应前后气体体积无变化的可逆反应，改变压强，化学
平衡不发生移动。
(2)合成氨反应需要使用催化剂,说明催化剂可以促进该平衡向生成氨
的方向移动,所以也可以用勒夏特列原理解释使用催化剂的原因( )
×
[解析] 合成氨反应使用催化剂是为了加快反应速率，但是不能改变
化学平衡，因此不能用勒夏特列原理解释。
(3) ，其他条件不变时,升高温度,反应
速率和 的平衡转化率均增大( )
√
(4)对于 的平衡体系,压缩容器容积,增大压强,平
衡正向移动,混合气体的颜色先加深后变浅( )
√
(5)改变外界条件使平衡正向移动的原因是增大, 减小( )
×
[解析] 改变外界条件使平衡正向移动的原因是改变后的大于 ，
但是速率如何改变都有可能。
(6)化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大( )
√
2.［2025·北大附中高二月考］下列事实可以用平衡移动原理解释的
是( )
A.工业合成氨选择 的反应条件
B.压缩 的平衡体系，
体系颜色加深
C.将充满 气体的烧瓶浸泡在冷水和热水中
D.
√
[解析] 合成氨反应为放热反应，高温可以使平衡逆向移动，不利于合成氨气，
高温的目的是加快化学反应速率，A错误；
反应是反应前后气体分子数不变的反应，加压后化学
平衡不发生移动，气体颜色会变深是由于加压导致气体体积减小，从而使
的浓度增大，这与化学平衡移动无关，B错误；
充满气体的烧瓶中存在化学平衡：， ，该反应的正
反应是放热反应，将充满 气体的烧瓶浸泡在热水中，化学平衡向吸热的
逆反应方向移动，导致 增大，气体颜色变深，与化学平衡移动有关，
C正确；
分解反应中，加入催化剂 可以加快反应速率，对平衡移动无影响，
D错误。
3.反应 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，则：
(1)该反应的逆反应为______(填“吸热”或“放热”)反应； ___
(填“ ”“”或“ ”) 。
放热
[解析] 反应 达到平衡后，当升高温度时，B
的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，
逆反应为放热反应；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，
说明平衡向逆反应方向移动，则 。
反应 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，
(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)。
增大
[解析] 减压使容器容积增大，平衡逆向移动，A的质量分数增大。
(3)若容器容积不变，加入B，则A的转化率______，B的转化率_______。
增大
减小
[解析] 若容器容积不变，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。
反应 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，
(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比 将______。
减小
[解析] 若升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡时 增大，
减小，则 减小。
(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物总物质的量______。
不变
[解析] 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。
1.对于可逆反应 ，下列
研究目的和图示相符的是( )
选项 A B
研究目的 压强对反应的影响 温度对反应的影响
图示 ________________________________________________ __________________________________________________
选项 C D
研究目的 恒容平衡体系增加 对反应 的影响 催化剂对反应的影响
图示 _____________________________________________________ _________________________________________________________
续表
√
[解析] 由题可知该正反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移
动，且反应速率加快，则 条件下先达到平衡，平衡时对应的氨气的体积
分数大，与图示不符，故A错误；
由题可知该正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，氮气的平衡转化
率减小，与图示不符，故B错误；
恒容平衡体系增加 即增加反应物浓度，正反应速率瞬时增大，而逆反应
速率瞬时不变，平衡正向移动，与图示一致，故C正确；
催化剂可加快反应速率，不影响平衡移动，则有催化剂时先达到平衡，与
图示不符，故D错误。
2.［2024·广东深圳南山区高二期末］一定温度下，向 恒温密闭容器中加
入足量活性炭和 ，发生反应 ，
部分物质的物质的量随反应时间 的变化曲线如图所示，下列说法正确的
是( )
A.曲线Ⅰ表示随 的变化
B. 内，
C.时，加入催化剂可提高 的平衡
转化率
D.时，充入 增大压强，该容器内气体颜色不变
√
[解析] 加入足量活性炭和 ，随着反应的进行，的物质的量
减少， 和的物质的量增加，相同反应时间内 增加的量是的
两倍，故曲线Ⅰ表示 随 的变化，曲线Ⅱ表示随的变化，曲线
Ⅲ表示随 的变化，A错误；
由曲线Ⅰ可知，内 ，
则 ，
B正确；
反应在 末已经达到平衡， 时加入
催化剂，可以同等程度加快正、逆反应的速率，
平衡不移动，平衡转化率不变，C错误；
时向恒温恒容密闭容器充入，
增大，平衡向逆反应方向移动，
增大，容器内气体颜色加深，D错误。
3.［2024·福建漳州高二期末］一定条件下将和 按物质的量之比
充入反应容器，发生反应 。其他条件相同时
分别测得 的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图所示。下列
说法错误的是( )
A.
B.其他条件不变，温度升高，该反应
的反应限度减小
C.、条件下， 的平衡转化率为
D. 时，该反应的化学平衡常数的数值为
√
[解析] 该正反应是气体分子数减小的反应，增大压强平衡正移，则 的
平衡转化率会增大，由图知，相同温度下，时 的平衡转化率大，则
时压强大，即 ，A正确；
由图像知，压强一定时，随着温度的升高，
的平衡转化率减小，说明升高温度，
平衡逆向移动，该反应的反应限度减小，
B正确；
根据图像，、条件下， 的平衡转化率为，将和
按物质的量之比 充入反应容器，二者以物质的量之比消耗，则
的平衡转化率与 的平衡转化率相等，即的平衡转化率也为 ，C
正确；
该反应为气体分子数发生变化的反应，
根据平衡常数 ，而，
与气体的物质的量和容器的容积有关，
题中未提供两者数据，则无法计算 时
该反应的化学平衡常数 ，D错误。
4.［2025·广东三校高二联考］向容积均为 的两个恒容密闭容器中
分别充入，维持容器的温度分别为和 不变，发生反
应 。反应过程
中 的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.
B.时， 内，反应的平均速率
C.时，使用合适的催化剂，可使的平衡转化率与 时相同
D.时，向平衡后的容器中充入少量 ，此时反应向正反应方向进行
√
[解析] 由图知，条件下的反应先到达平衡，则 ，温度升高，
的平衡转化率增大，推断出该反应是吸热反应，即 ，A错误；
时，内， ，
B错误；
催化剂不影响平衡，不能改变
的平衡转化率，C错误；
反应物浓度增大，此时反应向正反应
方向进行，D正确。
5.下面是某小组探究外界条件对化学反应速率和平衡影响的图像，其
中图像和结论表达均正确的是( )
A.图甲中 曲线一定使用了
催化剂
B.图乙是在一定条件下，
随时间的变化，正
反应， 点正反应
速率小于 点逆反应速率
C.图丙是在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和 进
行反应，若平衡时和 的转化率相等，则
√
D.图丁中曲线表示一定压强下 平衡转化率随温度的变化，A、B、C
三点表示不同温度、压强下 的平衡转化率，压强最大的是B点，化
学平衡常数最小的是A点
[解析] 若 ，该反应是气体分子数不变的反应，增大压强，反应速
率加快，但平衡不移动，B的物质的量分数不变，则图中 曲线不一定使用
了催化剂，A错误。
由图乙知， 条件下反应先达到平衡，则反应温度大于，升高温度 的
平衡浓度增大，即升温平衡逆向移动，正反应 ；反应温度越高，反
应速率越快，则平衡时 点逆反应速率大于点；
条件下，反应达到平衡过程中，正反应速率
减小、逆反应速率增大，则 点的逆反应速率
大于点，所以 点逆反应速率大于 点逆反应
速率，B错误。
增大，相当于增大，平衡转化率减小， 平衡转化率
增大，由方程式知，当投 料比等于化学计量数之比时，所有反应物的转化
率相等，则平衡时 和 的转化率相等说明投料比 ，C正确。
由图丁知，温度升高， 的平衡转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，
该正反应是放热反应；温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，图中A点
反应温度最低，则A点平衡常数最大，
在A点对应温度下曲线上的点设为
，从， 平衡转化率减小，
平衡逆向移动，说明压强减小，同
理可得，A、B、C三点中，B点压
强最大，D错误。
练习册
学习任务一 浓度和压强对化学平衡的影响
1.在一定条件下的溶液中，反应：
达到平衡后，在其他条件不变的
情况下，改变下列条件，能使平衡逆向移动的是( )
A.加入少量固体 B.加入少量 固体
C.加入少量 固体 D.加入少量氢氧化钠固体
√
[解析] 加入少量固体， 浓度增大，平衡正向移动，故A错误；
加入少量的 固体，铁离子浓度增大，平衡正向移动，故B错误；
固体对平衡移动无影响，故C错误；
加入少量氢氧化钠固体，氢氧根离子与铁离子反应生成沉淀，铁离子浓度
减小，平衡逆向移动，故D正确。
2.下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是( )
①已达到平衡的反应 ，当增加反应物的物质
的量时，平衡一定向正反应方向移动
②已达到平衡的反应，当增大 的浓度时，平衡
向正反应方向移动， 的转化率一定升高
③有气体参加的反应达到平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体
体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达到平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一
定不移动
A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
√
[解析] ①中增加 的物质的量，由于浓度未变，平衡不移动，错误；
②中对于有多种物质参加的可逆反应，增大某一反应物的浓度，平衡右移，
其他物质的转化率增大，而此物质的转化率降低，错误；
③中对于有气体参加的非等体积的可逆反应，缩小容器容积，压强增大，
平衡向气体体积减小的方向移动，错误；
④中在恒压容器中充入稀有气体，各物质浓度减小，若是等体积反应，则
平衡不会发生移动，错误。
综上分析可知，D项正确。
3.对已达化学平衡的反应 ，减小压强时，对反
应产生的影响是( )
A.逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动
[解析] 减小压强，容器容积增大，反应物和生成物的浓度均降低，
则正、逆反应速率都减小。减小压强，平衡向气体体积增大的方向
移动，即平衡向逆反应方向移动。
√
4.已知化学反应(？) (？)达到平衡，当增大压强时，平
衡向逆反应方向移动，则下列情况可能的是( )
A.A是气体，C是固体 B.A、C均为气体
C.A、C均为固体 D.A是固体或液体，C是气体
[解析] 增大压强，平衡向逆反应方向移动，说明逆向为气体体积减
小的反应，由于B为气体，所以C为气体，A为非气体。
√
5.［2024·天津河西区高二期中］为了探究压强对反应
平衡的影响。按下图操作：①活塞从Ⅰ处 拉至Ⅱ处，②活塞从Ⅱ处
推向Ⅰ处。下列说法正确的是( )
A.①混合气颜色无明显变化
B.②增大压强，此反应平衡正向移动
C.①开始观察到混合气颜色变浅，是因为平衡正向移动
D.②平衡常数不变，但 ，判断平衡正向移动
√
[解析] 由实验知，①中容积增大、浓度变小，气体的颜色变浅，且压强减
小时(红棕色) (无色)逆向移动，使气体的颜色变深，但比原平
衡时颜色浅，A错误；
②中容积减小、压强增大时(红棕色) (无色)正向移动，B正确；
①开始观察到混合气颜色变浅是因为容器容积增大， 浓度减小，C错误；
②因温度不变平衡常数不变，压强增大， ，则可判断平衡正向移
动，D错误。
①活塞从Ⅰ处 拉至Ⅱ处，
②活塞从Ⅱ处 推向Ⅰ处
学习任务二 温度和催化剂对化学平衡的影响
6.［2024·河北部分学校高二月考］在 溶液中存在平衡：
,蓝色,黄色 ，
下列说法正确的是( )
A.该反应的反应类型为氧化还原反应
B.温度越高， 越大
C.仅增大 的浓度，反应达到平衡后，该反应的平衡常数增大
D.仅适当升高温度，反应达到平衡后， 的物质的量增大
√
[解析] 该反应所有元素的化合价都没有变化，不属于氧化还原反应，
故A错误；
，温度升高，平衡正向移动， 减小，故B错误；
平衡常数只与温度有关，故C错误；
适当升高温度，平衡正向移动， 浓度增大，体积不变，即
物质的量增大，故D正确。
7.［2025·北京北大附中高二月考］国际空间站处理 的一个重要
方法是将 还原，所涉及的反应方程式为
，若温度从升至 ，
反应重新达到平衡时， 的体积分数增加。下列关于该过程的判断
正确的是( )
A.该反应的 B.化学平衡常数增大
C. 的转化率增加 D.正反应速率增大，逆反应速率减小
√
[解析] 若温度从升至，反应重新达到平衡时， 的体
积分数增加，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，即正反应是放
热反应，A正确；
升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，B错误；
平衡逆向移动，反应物的转化率减小，C错误；
升高温度，正、逆反应速率均增大，D错误。
8.［2024·北京丰台区高二期末］已知： ，
利用装有和 混合气体的平衡球(如图所示)，探究温度对化学
平衡的影响。
实验如下：
实验 实验操作 实验现象
① 将两组平衡球在室温放置 平衡球均为红棕色且颜色相同
② 将一组平衡球的两端分别浸入冷水和热水中 —
③ 将另一组平衡球的 一端靠近酒精灯火焰 加热一段时间后，该平衡球颜色变浅，直至接近无色；停止加热后，平衡球颜色恢复
下列说法不正确的是( )
A.断裂 中的共价键所需能量小于断裂 中的共价键所
需能量
B.实验②，浸入冷水中的平衡球颜色变浅，浸入热水中的平衡球颜色加深
C.实验③，平衡球颜色变浅，可能是温度过高，导致分解生成和
D.实验③，停止加热，平衡球颜色恢复，是 逆向移动
导致的
√
[解析] 由题意知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则
断裂 中的共价键所需能量小于断裂 中的共价键所需能量，
A正确；
该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，混合气体颜色加深，降低温度，
平衡正向移动，混合气体颜色变浅，B正确；
实验 实验操作 实验现象
① 将两组平衡球在室温放置 平衡球均为红棕色且颜色相同
② 将一组平衡球的两端分别浸入冷水和热水中 —
由B选项分析可知，升高温度，混合气体颜色加深，则实验③中平衡球颜色变
浅，可能是温度过高，导致 分解生成和 ，C正确；
由选项C分析可知实验③中温度过高，导致分解生成和 ，平衡球颜色
变浅，故停止加热，平衡球颜色恢复是因为与反应生成 所致，D错误。
实验 实验操作 实验现象
① 将两组平衡球在室温放置 平衡球均为红棕色且颜色相同
③ 将另一组平衡球的 一端靠近酒精灯火焰 加热一段时间后，该平衡球颜色变浅，直至接近无色；停止加热后，平衡球颜色恢复
9.［2024·北京海淀区高二期中］体积恒定的密闭容器中发生反应：
，其他条件不变时，
下列说法正确的是( )
A.升高温度可使平衡正向移动
B.增大压强可使化学平衡常数增大
C.移出可提高 的平衡转化率
D.使用催化剂可提高 的平衡转化率
√
[解析] 反应 是放热反应，
升高温度可使平衡逆向移动，A错误；
平衡常数只受温度影响，增大压强，化学平衡常数不变，B错误；
移出，平衡正向移动， 的平衡转化率增大，C正确；
催化剂不能改变化学平衡状态，只能改变反应速率，不能提高 的
平衡转化率，D错误。
10.在一密闭容器中发生反应： ，
达到平衡时采取下列措施，可以使增大、 增大的是( )
A.移走少量C B.扩大容积，减小压强
C.缩小容积，增大压强 D.容积不变，充入惰性气体
[解析] A项，C为固体，改变其量，对反应速率无影响，错误；
B项，扩大容积，减小， 也减小，错误；
√
10.在一密闭容器中发生反应： ，
达到平衡时采取下列措施，可以使增大、 增大的是( )
A.移走少量C B.扩大容积，减小压强
C.缩小容积，增大压强 D.容积不变，充入惰性气体
C项，缩小容积，浓度增大，速率也增大，平衡正向移动， 也增大，
正确；
D项，容积不变，充入惰性气体，反应物浓度不变，速率不变，平衡不
移动，错误。
√
11.［2025·重庆重点中学高二联考］下列实验的实验目的与实验操作
或现象均正确的是( )
选项 实验目的 实验操作或现象
A 探究浓度对化学平衡的影响 试管中盛有 溶液，溶液中存在平衡 ，向其中滴加10滴 溶液，观察到溶液橙色加深
选项 实验目的 实验操作或现象
B 探究不同催化剂对反应速率的影响 向两支试管中均加入 淀粉溶液和两滴碘水，然后向其中一支试管中加入
的硫酸溶液(必要时可加热)，向另一支试管中加入 唾液，观察现象
续表
√
选项 实验目的 实验操作或现象
C 证明 溶液与 溶液反应是可逆反应 取 溶液于试管中，加入 溶液，充分反应后滴入5滴 溶液
D 证明压强对平衡移动产生影响 向充有和 混合气体的恒容透明密闭容器中充入氦气增大压强，观察现象
续表
[解析] 滴加10滴溶液， 降低，导致
平衡正向移动，实验现象应是黄色加深，A错误；
向两支试管中均加入 淀粉溶液和两滴碘水，向其中一支试管中加入
的硫酸溶液(必要时可加热)，向另一支试管中加入 唾液，
根据溶液褪色的时间长短判断不同催化剂的催化效果，B正确；
过量，不能通过检验 的存在来证明该反应是可逆反应，C错误；
恒容容器中充入氦气增大总压强，但分压不变，故平衡不移动，不能证明
压强对平衡移动产生影响，D错误。
12.(14分)［2025·湖南师大附中高二月考］ 对、、和
等气体进行回收利用是节能减排的重要课题。
(1)(2分)已知：①
②
则反应：的 _______
。
[解析] 根据盖斯定律，反应 可以
由 得到，故
。
(2)工业上可用与来生产甲醇。在 的恒容密闭容器中，充入
和 在一定条件下发生反应：
，测得、 和
的物质的量 随时间变化如图所示：
①(2分)从反应开始到达到平衡，的平均反应速率
__________________________ 。
[解析] 由图像知， 。
②(2分)下列措施不能使 的平衡转化率增大的是______(填标号)。
A.在原容器中再充入 B.在原容器中再充入
C.在原容器中再充入 氮气 D.使用更高效的催化剂
E.缩小容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离
ACD
[解析] 与 发生反应： ，再充
入会使转化率升高、 转化率降低，A符合题意；
再充入可以使转化率升高， 转化率降低，B不符合题意；
恒容充入氮气，反应物浓度不变，平衡不移动，转化率不变，C符合题意；
②(2分)下列措施不能使 的平衡转化率增大的是______(填标号)。
A.在原容器中再充入 B.在原容器中再充入
C.在原容器中再充入 氮气 D.使用更高效的催化剂
E.缩小容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离
ACD
使用催化剂平衡不移动，转化率不变，D符合题意；
缩小容积，压强增大，平衡正向移动，转化率增大， 不符合题意；
将水蒸气分离出来使生成物减少，平衡正向移动，转化率增大， 不符
合题意。
(3)工业上也可用 生产甲醇。在一体积可变的密闭容器中充入
与 ，在催化剂作用下发生反应：
。的平衡转化率与温度、压强
的关系如图所示。
①(4分)压强为___(填“ ”“ ”
或“”，下同)；该反应的焓变
___0。
[解析] 反应 是气体分子数减小的反应，在同
一温度下，压强越大，平衡正向进行的程度越大，转化率越大，时
曲线对应的转化率更大，则；
同一压强下，温度升高， 转化率减小，平衡逆向移动，故 。
②(2分)该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数、和 的大小
关系为______________。
[解析] 只与温度有关，A、B对应的温度相同， 相同，C点温度比
B点高，转化率比B点小，平衡逆向移动， 变小，则
。
在一体积可变的密闭容器中充入与 ，在催化剂作
用下发生反应：
③(2分)若达到平衡状态A时，容器的容积为
，则时反应的平衡常数 _____。
0.04
[解析] 根据已知条件列出三段式：
平衡常数 。
13.(18分)将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇 是实现碳中
和的一个重要途径。
Ⅰ.我国科学家在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化为清洁液
态燃料——甲醇。
(1)(2分)该法利用 制取甲醇的有关化学反应如下：
①
②
③
_______
[解析] 已知
，
，
，
将得： ，根据盖斯定律
可得 。
Ⅱ.甲醇的制备原理为 。
(2)(2分)对于该反应，可以同时提高反应速率和 平衡产率的措
施有___(填字母序号)。
A.升高反应温度 B.使用高效催化剂
C.增大体系压强 D.移走
C
[解析] 已知该正反应是一个放热反应，故升高反应温度，平衡逆向移动，
的平衡产率减小，反应速率提高，A不符合题意；
使用高效催化剂可以加快反应速率，但不能影响化学平衡， 的平衡
产率不变，B不符合题意；
已知该正反应是一个气体分子数减小的反应，故增大体系压强，反应物、
生成物的浓度增大，反应速率增大，化学平衡正向移动， 的平衡产
率增大，C符合题意；
移走，平衡正向移动， 的平衡产率增大，但反应速率减慢，
D不符合题意。
(3)为探究 的反应原理，进行
如下实验：在一恒温、容积为的恒容密闭容器中，充入
和，初始压强为 ，进行该反应(不考虑其他副反应)。
时测得体系的压强为 且不再随时间变化。
①(2分)反应开始到时， _____________________。
②(2分)时，体系中 的物质的量分数为_____%。
③(3分)该温度下的压强平衡常数________ (用平衡分压
代替平衡浓度计算，分压 总压×物质的量分数)。
12.5
[解析] 在一恒温、容积为的恒容密闭容器中，充入 和
，初始压强为 ，进行题述反应(不考虑其他副反应)，
时测得体系的压强为 且不再随时间变化，达到平衡，
列三段式：
，
根据恒容密闭容器中，体系的压强之比等于混合气体的物质的量之
比，即，解得 ，据此分析解题。
①由上述分析可知，反应开始到 时，
。
②由上述分析可知，时，体系中 的物质的量分数
为 。
③由上述分析可知，平衡时 的平衡分压为
、的平衡分压为 ，、
的平衡分压均为 ，故该温度下的压强平衡
常数 。
(4)某科研小组研究不同催化剂对反应
的影响，按
投料，不同催化剂作用下，反应 时，
的产率随温度的变化如图所示。
①(5分)催化剂效果较佳的是________(填“催化剂Ⅰ”或“催化剂Ⅱ”)，理
由是______________________________________。
催化剂Ⅰ
催化剂Ⅰ在温度较低的条件下催化效率更高
②(2分)点___(填“ ”“ ”或“”)点 。
[解析] ①由图示信息可知，催化剂Ⅰ在温度较低的条件下催化效率更高，
故催化剂效果较佳的是催化剂Ⅰ。
②由图示信息可知，点对应的温度、产物浓度低于 点对应的温度、产物
浓度，温度越高、浓度越大，反应速率越快，故 点点 。
快速核答案
新课探究
学习任务一 浓度对化学平衡的影响
【课前自主预习】
1.（1）浓度 温度 （2）正反应 逆反应
2. （1）④ 减小 减小 变浅 逆反应 增大 增大
加深 正反应 （2）①正反应 ②逆反应 （3）平衡 正反应 逆反应
［问题思考］
（1）提示：若化学反应速率发生改变后，、依然相等，则平
衡不移动，否则平衡移动；只要平衡发生移动，则反应速率一定改
变。 （2）提示：反应物浓度增大或生成物浓度减小，平衡向正反
应方向移动；生成物浓度增大或反应物浓度减小，平衡向逆反应方
向移动。
【知识迁移应用】
例1 A 例2 A
学习任务二 压强对化学平衡的影响
【课前自主预习】
1.（3）变浅 变深 变深 变浅
（4）减小后又增大 左 增大后又减小 右
2.（1）气体体积缩小 （2）气体体积增大
［问题思考］
（1）提示：
反应类型（反应后气体体积的变化） 增大 减小 不变
压强增大 平衡逆向移动 平衡正向移动 平衡不移动
（2）提示：固体或液体物质的体积受压强影响很小，可以忽略不计，
因此，当平衡混合物中都是固体或液体物质时，改变压强，化学平衡
不发生移动。 （3）提示：①恒温、恒容条件下，原平衡体系总压强
增大体系中各组分的浓度不变平衡不移动；②恒温、恒压条件
下，原平衡体系容器容积增大体系中各组分的浓度减小平衡不移动
（反应前后气体体积相等）；平衡移动（向气体体积增大的方向移动）。
【知识迁移应用】
例3 D 例4（1）正反应 （2）不 （3） （4）不
学习任务三 温度和催化剂对化学平衡的影响
【课前自主预习】
1. （1）④增大 减小 （2）吸热反应 放热反应
3.（1）同等程度 没有影响 改变
［问题思考］
（1）提示：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，都会受温度的影响而发生移
动。 （2）提示：若反应的
，则改变条件，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）。
【知识迁移应用】
例5 C 例6 C
课堂评价
1.（1）× （2）× （3）√ （4）√ （5）× （6）√
2.C 3.（1）放热 （2）增大 （3）增大 减小 （4）减小
（5）不变
练习册
1.D 2.D 3.C 4.D 5.B
6.D 7.A 8.D 9.C 10.C 11.B
12.（1） （2）① ②ACD
（3）① ② ③0.04
13.（1） （2）C （3）①
②12.5 ③ （4）①催化剂Ⅰ 催化剂Ⅰ在温度较低的条件下
催化效率更高 ②第3课时 影响化学平衡的因素
◆ 学习任务一 浓度和压强对化学平衡的影响
1.在一定条件下的溶液中,反应:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl达到平衡后,在其他条件不变的情况下,改变下列条件,能使平衡逆向移动的是 ( )
A.加入少量KSCN固体
B.加入少量FeCl3固体
C.加入少量KCl固体
D.加入少量氢氧化钠固体
2.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是 ( )
①已达到平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),当增加反应物的物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达到平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高
③有气体参加的反应达到平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达到平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动
A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
3.对已达化学平衡的反应2X(g)+Y(g)2Z(g),减小压强时,对反应产生的影响是 ( )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
4.已知化学反应2A( )+B(g)2C( )达到平衡,当增大压强时,平衡向逆反应方向移动,则下列情况可能的是 ( )
A.A是气体,C是固体
B.A、C均为气体
C.A、C均为固体
D.A是固体或液体,C是气体
5.[2024·天津河西区高二期中] 为了探究压强对反应2NO2(g)N2O4(g)平衡的影响。按下图操作:
①活塞从Ⅰ处→拉至Ⅱ处,②活塞从Ⅱ处→推向Ⅰ处。下列说法正确的是 ( )
A.①混合气颜色无明显变化
B.②增大压强,此反应平衡正向移动
C.①开始观察到混合气颜色变浅,是因为平衡正向移动
D.②平衡常数不变,但Q>K,判断平衡正向移动
◆ 学习任务二 温度和催化剂对化学平衡的影响
6.[2024·河北部分学校高二月考] 在CuCl2溶液中存在平衡:[Cu(H2O)4]2+(aq,蓝色)+4Cl-(aq)[CuCl4]2-(aq,黄色)+4H2O(l) ΔH>0,下列说法正确的是 ( )
A.该反应的反应类型为氧化还原反应
B.温度越高,c(Cl-)越大
C.仅增大[Cu(H2O)4]2+的浓度,反应达到平衡后,该反应的平衡常数增大
D.仅适当升高温度,反应达到平衡后,[CuCl4]2-的物质的量增大
7.[2025·北京北大附中高二月考] 国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),若温度从300 ℃升至400 ℃,反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加。下列关于该过程的判断正确的是 ( )
A.该反应的ΔH<0
B.化学平衡常数增大
C.CO2的转化率增加
D.正反应速率增大,逆反应速率减小
8.[2024·北京丰台区高二期末] 已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,利用装有NO2和N2O4混合气体的平衡球(如图所示),探究温度对化学平衡的影响。
实验如下:
实验 实验操作 实验现象
① 将两组平衡球在室温放置 平衡球均为红棕色且颜色相同
② 将一组平衡球的两端分别浸入冷水和热水中 —
③ 将另一组平衡球的一端靠近酒精灯火焰 加热一段时间后,该平衡球颜色变浅,直至接近无色;停止加热后,平衡球颜色恢复
下列说法不正确的是 ( )
A.断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
B.实验②,浸入冷水中的平衡球颜色变浅,浸入热水中的平衡球颜色加深
C.实验③,平衡球颜色变浅,可能是温度过高,导致NO2分解生成NO和O2
D.实验③,停止加热,平衡球颜色恢复,是2NO2(g)N2O4(g)逆向移动导致的
[2024·北京海淀区高二期中] 体积恒定的密闭容器中发生反应:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ΔH<0,其他条件不变时,下列说法正确的是 ( )
A.升高温度可使平衡正向移动
B.增大压强可使化学平衡常数增大
C.移出CO2可提高CO的平衡转化率
D.使用催化剂可提高NO的平衡转化率
10.在一密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)C(s)+3D(g) ΔH<0,达到平衡时采取下列措施,可以使v正增大、c(D)增大的是 ( )
A.移走少量C
B.扩大容积,减小压强
C.缩小容积,增大压强
D.容积不变,充入惰性气体
11.[2025·重庆重点中学高二联考] 下列实验的实验目的与实验操作或现象均正确的是 ( )
选项 实验目的 实验操作或现象
A 探究浓度对化学平衡的影响 试管中盛有0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液,溶液中存在平衡Cr2+H2O2Cr+2H+,向其中滴加10滴6 mol·L-1 NaOH溶液,观察到溶液橙色加深
B 探究不同催化剂对反应速率的影响 向两支试管中均加入5 mL淀粉溶液和两滴碘水,然后向其中一支试管中加入1 mL 2 mol·L-1的硫酸溶液(必要时可加热),向另一支试管中加入1 mL唾液,观察现象
C 证明KI溶液与FeCl3溶液反应是可逆反应 取1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液于试管中,加入5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴KSCN溶液
D 证明压强对平衡移动产生影响 向充有NO2和N2O4混合气体的恒容透明密闭容器中充入氦气增大压强,观察现象
12.(14分)[2025·湖南师大附中高二月考] 对SO2、NOx、CO2和CO等气体进行回收利用是节能减排的重要课题。
(1)(2分)已知:
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
ΔH=-196.6 kJ·mol-1
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH= kJ·mol-1。
(2)工业上可用CO2与H2来生产甲醇。在2 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2在一定条件下发生反应:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间变化如图所示:
①(2分)从反应开始到达到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)= 。
②(2分)下列措施不能使CO2的平衡转化率增大的是 (填标号)。
A.在原容器中再充入1 mol CO2
B.在原容器中再充入1 mol H2
C.在原容器中再充入1 mol氮气
D.使用更高效的催化剂
E.缩小容器的容积
F.将水蒸气从体系中分离
(3)工业上也可用CO生产甲醇。在一体积可变的密闭容器中充入10 mol CO与20 mol H2,在催化剂作用下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①(4分)压强为p1 p2(填“>”“<”或“=”,下同);该反应的焓变ΔH 0。
②(2分)该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数KA、KB和KC的大小关系为 。
③(2分)若达到平衡状态A时,容器的容积为2 L,则T1时反应的平衡常数K= 。
13.(18分)将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇(CH3OH)是实现碳中和的一个重要途径。
Ⅰ.我国科学家在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化为清洁液态燃料——甲醇。
(1)(2分)该法利用CO2制取甲醇的有关化学反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1=-49 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH= kJ·mol-1
Ⅱ.甲醇的制备原理为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
(2)(2分)对于该反应,可以同时提高反应速率和CH3OH平衡产率的措施有 (填字母序号)。
A.升高反应温度
B.使用高效催化剂
C.增大体系压强
D.移走CH3OH
(3)为探究CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的反应原理,进行如下实验:在一恒温、容积为2 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和4 mol H2,初始压强为8 MPa,进行该反应(不考虑其他副反应)。10 min时测得体系的压强为6.4 MPa且不再随时间变化。
①(2分)反应开始到10 min时,v(CO2)= 。
②(2分)10 min时,体系中CH3OH的物质的量分数为 %。
③(3分)该温度下的压强平衡常数Kp= (MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)某科研小组研究不同催化剂对反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的影响,按
n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,不同催化剂作用下,反应t min时,CH3OH的产率随温度的变化如图所示。
①(5分)催化剂效果较佳的是 (填“催化剂Ⅰ”或“催化剂Ⅱ”),理由是 。
②(2分)d点v逆 (填“>”“<”或“=”)a点v逆。