第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响
1.从化学反应速率和化学平衡两个角度考虑，合成氨应采用的条件是（ ）。
A. 低温、高压、催化剂 B. 低温、低压、催化剂
C. 适当温度、高压、催化剂 D. 高温、高压、催化剂
2.CuCl2溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0。下列可使黄绿色的CuCl2溶液变成蓝色的方法是（ ）。
A. 升温 B. 加NaCl(s) C. 加压 D. 加AgNO3(s)
3.已知分子在一定条件下会发生二聚反应：。若要测定的相对分子质量，尽量选择的最佳条件是（ ）。
A. 高温高压 B. 低温低压 C. 高温低压 D. 低温高压
4.下列说法不正确的是（ ）。
A. 在化学反应中发生物质变化的同时，不一定发生能量变化
B. 加入适宜的催化剂能大量增加活化分子数目，但化学平衡不移动
C. 增大反应物浓度，能增大单位体积内的活化分子数目，化学反应速率加快
D. 形成生成物中化学键释放的能量大于断裂反应物中化学键吸收的能量时，
5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）。
A. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅，溶液的会减小
B. 打开可乐瓶盖后看到有大量气泡逸出
C. 三者的平衡混合气，加压(缩小容器体积)后颜色变深
D. 实验室可用向浓氨水中加入一定量的氢氧化钠固体来快速制取氨气
6.可逆反应进行过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）。
A. 该反应的焓变，熵变
B. 升高温度，平衡常数增大
C 由可知，该反应能自发进行
升高温度，平衡向正反应方向移动
7.已知反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57kJ·mol-1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）。
A. A、C两点气体的平均相对分子质量：AB. A、C两点气体的颜色：A浅，C深
C. 由状态B到状态A，可以用加热的方法
D. A、C两点的反应速率：A>C
8.在80°C时，在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中投入NO2和SO2混合气体，发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。起始浓度如下表所示，其中甲经2min达到平衡，平衡时NO2的转化率为50%。下列判断错误的是（ ）。
容器 甲 乙 丙
c(NO2)/(mol·L-1) 0.10 0.20 0.20
c(SO2)/(mol·L-1) 0.10 0.10 0.20
A. 平衡时，乙中SO2的转化率大于50%
B. 平衡时，丙中c(SO2)是甲中的2倍
C. 温度升至90°C，上述反应的平衡常数为，则正反应为放热反应
D. 其他条件不变，若起始时向容器乙中充入0.10mol·L-1 NO2和0.20mol·L-1 SO2，达到平衡时c(NO)与原平衡相同
9.下列有关可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g) △H<0的图像正确的是（ ）。
A. B.
C. D.
10.时，在恒容密闭容器中投入和发生下列反应：，随时间的变化情况如下表：
时间/s 0 1 2 3 4
0.20 0.10 0.08 0.04 0.04
（1）时，该反应达平衡时的物质的量浓度为_______；升高温度，的平衡浓度变为，则该反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应。
（2）平衡后，下列措施能使平衡正反应方向移动，且正反应速率增大的是_______（填字母）。
a.适当升高温度 b.适当降低温度 c.选择高效催化剂 d.增大的浓度
（3）时，上述反应的平衡常数_______，若保持容器体积不变，再充入和，则此时_______(填“>”“＜”或“=”)。
11.（1）某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由此分析，该反应的化学方程式是__ ___；从反应开始至2 min，Z的反应速率为______ mol·L-1·min-1。
（2）若上述反应的△H＜0,下列有关该反应速率的叙述，正确的是_____（填字母）。
A．升高温度和增大压强均可以增大活化分子百分数，加快反应速率
B．使用催化剂可以使反应的活化能降低，加快反应速率
C．活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞
D．降低温度，v正、v逆均减小且v正减小的倍数小于v逆减小的倍数
（3）在一密闭容器中发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件：
A．增大压强 B．减小压强 C．升高温度 D．降低温度 E．加催化剂
F．充入氦气
t1时刻：_____；t3时刻：______；t4时刻：______(填字母)。
真题链接
12. （2024浙江6月）为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是（ ）。
选项 影响因素 方案设计 现象 结论
A 浓度 向溶液中加入溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动
B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动
C 温度 将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动
D 催化剂 向乙酸乙酯中加入溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
13.（2023·浙江1月） 标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量为0]，下列说法不正确的是（ ）。
A.
B. 可计算键能为
C. 相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D. 历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为
14.（2022浙江6月）关于反应，达到平衡后，下列说法不正确的是（ ）。
A. 升高温度，氯水中的减小
B. 氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，增大
C. 取氯水稀释，增大
D. 取两份氯水，分别滴加溶液和淀粉-KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度1.从化学反应速率和化学平衡两个角度考虑，合成氨应采用的条件是（ ）。
A. 低温、高压、催化剂 B. 低温、低压、催化剂
C. 适当温度、高压、催化剂 D. 高温、高压、催化剂
【答案】C
【解析】N2、H2合成NH3的反应方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0，该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，要使反应速率加快，同时使化学平衡向正反应方向移动，提高原料的利用率，根据外界条件对化学反应速率和化学平衡移动的影响，应该采取的措施是适当温度、高压、催化剂，故选C。
2.CuCl2溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0。下列可使黄绿色的CuCl2溶液变成蓝色的方法是（ ）。
A. 升温 B. 加NaCl(s) C. 加压 D. 加AgNO3(s)
【答案】D
【解析】该反应的正反应是吸热反应，升高温度，化学平衡向吸热的正反应方向移动，溶液颜色由蓝色逐渐变为黄色，A不符合题意；加NaCl(s)后，溶液中Cl-浓度增大，化学平衡向正反应方向移动，溶液颜色由蓝色逐渐变为黄色，B不符合题意；该反应在溶液中进行，没有气体参加，增大压强对化学平衡无影响，C不符合题意；加AgNO3溶液后，Ag+与Cl-会反应产生AgCl沉淀，导致溶液中Cl-浓度减小，化学平衡向逆反应方向移动，溶液颜色由黄绿色逐渐变为蓝色，D符合题意。
3.已知分子在一定条件下会发生二聚反应：。若要测定的相对分子质量，尽量选择的最佳条件是（ ）。
A. 高温高压 B. 低温低压 C. 高温低压 D. 低温高压
【答案】C
【解析】根据题意知反应为，为尽量使其接近真实值，则应该尽量转化为HF分子，即反应需逆向移动，该反应是体积减小的放热反应，因此应升高温度，减小压强的条件测定，故选C。
4.下列说法不正确的是（ ）。
A. 在化学反应中发生物质变化的同时，不一定发生能量变化
B. 加入适宜的催化剂能大量增加活化分子数目，但化学平衡不移动
C. 增大反应物浓度，能增大单位体积内的活化分子数目，化学反应速率加快
D. 形成生成物中化学键释放的能量大于断裂反应物中化学键吸收的能量时，
【答案】A
【解析】化学反应的过程是旧键断裂新键形成的过程，断键需要吸收能量，成键能够释放能量，所以，任何化学反应都有能量变化，A错误；催化剂可以改变反应速率，但是不能使平衡发生移动，B正确；增大反应物浓度，可增大单位体积内的活化分子数，有效碰撞的次数增多，从而加快反应速率，C正确；形成生成物中的化学键释放的总能量大于断裂反应物中的化学键吸收的总能量时，反应为放热反应，△H<0，D正确。
5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）。
A. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅，溶液的会减小
B. 打开可乐瓶盖后看到有大量气泡逸出
C. 三者的平衡混合气，加压(缩小容器体积)后颜色变深
D. 实验室可用向浓氨水中加入一定量的氢氧化钠固体来快速制取氨气
【答案】C
【解析】新制的氯水在光照条件下发生反应，使平衡正向移动，颜色变浅，溶液的pH会减小，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意；打开可乐瓶盖后，压强变小，平衡正向移动，有大量气泡逸出，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意；H2、I2、HI三者的平衡混合气，加压(缩小容器体积)，的气体分子数在反应前后不变，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释加压后颜色变深，C符合题意；实验室可用向浓氨水中加入一定量的氢氧化钠固体，氢氧根离子浓度增大，平衡逆向移动，可快速制取氨气，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意。
6.可逆反应进行过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）。
A. 该反应的焓变，熵变
B. 升高温度，平衡常数增大
C 由可知，该反应能自发进行
D. 升高温度，平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】由题图可知，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应的ΔH，由化学方程式可知，ΔS，A错误；ΔH，则升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，B、D错误；ΔH，ΔS，则ΔG0，反应能自发进行，C正确。
7.已知反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57kJ·mol-1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）。
A. A、C两点气体的平均相对分子质量：AB. A、C两点气体的颜色：A浅，C深
C. 由状态B到状态A，可以用加热的方法
D. A、C两点的反应速率：A>C
【答案】D
【解析】已知压强P2>P1，根据勒夏特列原理，增大压强平衡向分子数减小的方向移动，则C相比于A点，C点气体分子数减小，混合气体的总质量不变，则气体的平均相对分子质量增大，即AA、B点压强相同，且A点二氧化氮体积分数更高，根据勒夏特列原理，升高温度有利于反应正向进行，二氧化氮体积分数增大，C正确；C点压强比A点大，因此C点反应速率更快，D错误。
8.在80°C时，在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中投入NO2和SO2混合气体，发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。起始浓度如下表所示，其中甲经2min达到平衡，平衡时NO2的转化率为50%。下列判断错误的是（ ）。
容器 甲 乙 丙
c(NO2)/(mol·L-1) 0.10 0.20 0.20
c(SO2)/(mol·L-1) 0.10 0.10 0.20
A. 平衡时，乙中SO2的转化率大于50%
B. 平衡时，丙中c(SO2)是甲中的2倍
C. 温度升至90°C，上述反应的平衡常数为，则正反应为放热反应
D. 其他条件不变，若起始时向容器乙中充入0.10mol·L-1 NO2和0.20mol·L-1 SO2，达到平衡时c(NO)与原平衡相同
【答案】C
【解析】起始时，c(NO2)= c(SO2)=0.10 mol·L-1，经2min达到平衡，平衡时NO2的转化率为50%，则可建立如下三段式：
K==1。以甲为参照物，乙相当于甲达平衡后，再加入0.10mol/LNO2，平衡正向移动，平衡时，乙中SO2的转化率大于50%，A正确；从反应物的起始浓度看，丙相当于甲达平衡后，加压使其体积缩小为原体积的一半，平衡不发生移动，则丙中c(SO2)是甲中的2倍，B正确；温度升高，反应的平衡常数＞1，则表明平衡正向移动，所以正反应为吸热反应，C错误；其他条件不变，若起始时向容器乙中充入0.10mol·L-1 NO2和0.20mol·L-1 SO2，与充入0.20 mol·L-1 NO2和0.10 mol·L-1 SO2是等效平衡，达到平衡时c(NO)与原平衡相同，D正确。
9.下列有关可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g) △H<0的图像正确的是（ ）。
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据题干信息可知，可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g) △H<0为正反应是一个气体体积减小的放热反应，据此分析解题。温度越高，反应速率越快，越早达到平衡，升高温度，平衡逆向移动，C的质量分数减小，A正确；升高温度，正逆反应速率均增大，化学平衡逆向移动，故逆反应速率大于正反应速率，最终重新达到相等，再次平衡，B错误；增大压强，正逆反应速率均增大，化学平衡正向移动，故正反应速率大于逆反应速率，最终重新达到相等，再次平衡，C错误；温度相同时，增大压强，平衡正向移动，A的转化率增大，压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率减小，D错误。
10.时，在恒容密闭容器中投入和发生下列反应：，随时间的变化情况如下表：
时间/s 0 1 2 3 4
0.20 0.10 0.08 0.04 0.04
（1）时，该反应达平衡时的物质的量浓度为_______；升高温度，的平衡浓度变为，则该反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应。
（2）平衡后，下列措施能使平衡正反应方向移动，且正反应速率增大的是_______（填字母）。
a.适当升高温度 b.适当降低温度 c.选择高效催化剂 d.增大的浓度
（3）时，上述反应的平衡常数_______，若保持容器体积不变，再充入和，则此时_______(填“>”“＜”或“=”)。
【答案】（1）0.08mol/L 放热 （2）d （3）400 >
【解析】（1）800°C时，该反应达平衡时，△n(NO)=0.2mol-0.04mol=0.16mol，则n(NO2)=0.16mol，该反应达平衡时NO2的物质的量浓度为=0.08mol/L；平衡时c(NO)==0.02mol/L，升高温度，NO的平衡浓度变为0.03mol/L，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应。
该反应为放热反应，适当升高温度，平衡逆向移动，正反应速率增大，a错误；适当降低温度，平衡正向移动，正反应速率减小，b错误；选择高效催化剂，平衡不移动，正反应速率增大，c错误；增大O2的浓度，平衡正向移动，正反应速率增大，d正确。（3）根据表格数据，列化学平衡三段式：
=400；若保持容器体积不变，再充入和，则。
11.（1）某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由此分析，该反应的化学方程式是__ ___；从反应开始至2 min，Z的反应速率为______ mol·L-1·min-1。
（2）若上述反应的△H＜0,下列有关该反应速率的叙述，正确的是_____（填字母）。
A．升高温度和增大压强均可以增大活化分子百分数，加快反应速率
B．使用催化剂可以使反应的活化能降低，加快反应速率
C．活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞
D．降低温度，v正、v逆均减小且v正减小的倍数小于v逆减小的倍数
（3）在一密闭容器中发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件：
A．增大压强 B．减小压强 C．升高温度 D．降低温度 E．加催化剂
F．充入氦气
t1时刻：_____；t3时刻：______；t4时刻：______(填字母)。
【答案】（1）Z+3Y2X 0.025 （2）BD （3）C E B
【解析】（1）由题中图像可知，反应中Z，Y的物质的量减小，X的物质的量增大，则Z、Y为反应物，X为生成物，且X、Y、Z三者物质的量的变化量之比为△n(Z):△n(Y):△n(X)=0.1mol:0.3mol:0.2mol=1:3:2，则反应的化学方程式为Z+3Y 2X；v(Z)===0.025 mol·L-1·min-1。（2）该反应的焓变小于0，说明正反应是放热反应。
升高温度可以使有些普通分子吸收能量，成为活化分子，即增大活化分子百分数，加快反应速率；增大压强，体积缩小，能增大单位体积内活化分子个数，但活化分子百分数不变，A错误；
使用催化剂可以使反应的活化能降低，增大活化分子百分数，加快反应速率，B正确；活化分子间所发生的碰撞不一定都是有效碰撞，把能够发生化学变化的碰撞称为有效碰撞，C错误；
由于反应的△H＜0，降低温度平衡正向移动，所以降低温度v正、v逆均减小，且v正减小的倍数小于v逆减小的倍数，即v正＞v逆，D正确。（3）由反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0可知，该反应是一个体积缩小的放热反应，根据图示t1时刻改变条件时正逆反应速率都增大，但是正反应速率小于逆反应速率，平衡逆向移动，则改变的条件是升高温度；t3时刻改变条件时正逆反应速率都增大且相等，平衡不移动，则改变的条件是加入催化剂；t4时刻改变条件时正逆反应速率都减小，但是正反应速率小于逆反应速率，平衡逆向移动，则改变的条件是减小压强，所以选项C，E，B正确。
真题链接
12. （2024浙江6月）为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是（ ）。
选项 影响因素 方案设计 现象 结论
A 浓度 向溶液中加入溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动
B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动
C 温度 将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动
D 催化剂 向乙酸乙酯中加入溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】A． ，向溶液中加入溶液，H+浓度增大，平衡正向移动，实验现象应为溶液橙色加深，A错误；
B．反应2HIH2+I2为反应前后气体总体积不变的可逆反应，向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入，平衡不发生移动，气体颜色不变，应得到的结论是：对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，恒温恒容时，改变压强平衡不移动，B错误；C．反应为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，C正确；D．催化剂只会改变化学反应速率，不影响平衡移动，D错误；答案选C。
13.（2023·浙江1月） 标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量为0]，下列说法不正确的是（ ）。
A.
B. 可计算键能为
C. 相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D. 历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为
【答案】C
【解析】对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。
催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此，A正确；已知的相对能量为0，对比两个历程可知，的相对能量为，则的键能为，B正确；催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，C错误；活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为，D正确。
14.（2022浙江6月）关于反应，达到平衡后，下列说法不正确的是（ ）。
A. 升高温度，氯水中的减小
B. 氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，增大
C. 取氯水稀释，增大
D. 取两份氯水，分别滴加溶液和淀粉-KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度
【答案】D
【解析】HClO受热易分解，升高温度，HClO分解，平衡正向移动，c(HClO)减小，A正确；氯水中加入少量醋酸钠固体，醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子，氢离子浓度减小，平衡正向移动，c(HClO)增大，B正确；氯水稀释，平衡正向移动，而c(HClO)和c(Cl-)均减小，但HClO本身也存在电离平衡:HClO H++ClO-，稀释促进了HClO的电离，使c(HClO)减少更多，因此增大，C正确；氯水中加硝酸银产生白色沉淀，证明溶液中有氯离子，氯水中加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，证明生成了碘单质，溶液中有强氧化性的物质，而氯气和次氯酸都有强氧化性，不能证明反应物和生成物共存，即不能证明上述反应存在限度，D错误。
