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高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡教学演示ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡教学演示ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了随堂演练知识落实，课时对点练，勒夏特列原理，内容索引，逆反应，正反应，吸热反应，放热反应，向逆反应方向，归纳总结等内容，欢迎下载使用。
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、催化剂对化学平衡移动的影响
1.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：
(2)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当其他条件不变时：温度升高，平衡向 方向移动；温度降低，平衡向 方向移动。
(3)用v—t图像分析温度对化学平衡移动的影响已知反应：mA(g)＋nB(g) C(g) ΔH＜0，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。
t1时刻，升高温度，v′正、v′逆均增大，但吸热反应方向的v′逆增大幅度大，则v′逆＞v′正，平衡逆向移动。
t1时刻，降低温度，v′正、v′逆均减小，但吸热反应方向的v′逆减小幅度大。则v′正＞v′逆，平衡正向移动。
2.催化剂对化学平衡的影响(1)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。(2)用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响
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。
提醒 ①一般说的催化剂都是指的正催化剂，即可以加快反应速率。特殊情况下，也使用负催化剂，减慢反应速率。②用速率分析化学平衡移动的一般思路
(1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态( )(2)催化剂能加快反应速率，提高单位时间内的产量，也能提高反应物的转化率( )(3)升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动( )(4)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低( )(5)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大( )(6)升高温度，化学平衡常数增大( )(7)平衡移动，平衡常数不一定改变，但平衡常数改变，平衡一定发生移动( )
1.反应：A(g)＋3B(g) 2C(g) ΔH＜0，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
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。
2.改变温度可以使化学平衡发生移动，化学平衡常数也会发生改变，通过分析以下两个反应，总结出温度对化学平衡常数的影响规律。(1)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)化学平衡常数K1＝___________，升温化学平衡逆向移动，K1_____(填“增大”或“减小”，下同)，ΔH___0(填“>”或“<”，下同)。(2)CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)化学平衡常数K2＝_____________，升温化学平衡正向移动，K2_____，ΔH___0。
3.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：
解析 根据题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。
回答下列问题：(1)该反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为______。
(3)在1 200 ℃时，某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为 2 ml·L－1、2 ml·L－1、4 ml·L－1、4 ml·L－1，则此时上述反应的平衡____________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
化学平衡常数的应用(1)判断反应进行的程度K值越大，该反应进行得越完全，反应物的转化率越大；反之，就越不完全，转化率越小。(2)判断反应的热效应①升高温度：K值增大→正反应为吸热反应；K值减小→正反应为放热反应。②降低温度：K值增大→正反应为放热反应；K值减小→正反应为吸热反应。
(3)判断反应是否达到平衡或反应进行的方向当Q＝K时，反应处于平衡状态；当Q＜K时，反应向正反应方向进行；当Q＞K时，反应向逆反应方向进行。
1.定义如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等)，平衡将向着能够 这种改变的方向移动。简单记忆：改变―→减弱这种改变。
2.适用范围(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。
(1)对于可逆反应，升高温度，若v正增大，则v逆减小，平衡正向移动( )(2)勒夏特列原理适用于所有的动态平衡( )(3)其他条件不变，若增大某反应物的浓度，则平衡向减少该物质浓度的方向移动，最终该物质的浓度减小( )(4)光照时，氯水颜色变浅，可用勒夏特列原理解释( )
1.已知：CO(g)＋NO2(g) CO2(g)＋NO(g)在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列关于该反应的说法正确的是_______(填字母)。A.该反应为放热反应B.降温后CO的浓度增大C.降温后NO2的转化率增大D.降温后NO的体积分数增大E.增大压强混合气体的颜色不变F.恒容时，通入He气体，混合气体颜色不变G.恒压时，通入He气体，混合气体颜色不变
2.在一密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，在某一时刻达到平衡，测得c(N2)＝1 ml·L－1，容器内压强为p，温度为T。(1)再向容器中通入N2，使其浓度变为2 ml·L－1，并保持容积不变，再次达到平衡时c(N2)的范围是________________________。(2)缩小体积至平衡时的一半，并保持温度不变，再次达到平衡时压强p′的范围是__________。(3)迅速升温至T1，并保持容积不变，且不与外界进行热交换，再次达到平衡时，温度T′的范围是__________。
1 ml·L－1
3.下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是____(填字母)。A.溴水中存在如下平衡：Br2＋H2O HBr＋HBrO，当加入NaOH溶液后 颜色变浅B.对2H2O2 2H2O＋O2↑的反应，使用MnO2可加快制O2的反应速率C.反应：CO＋NO2 CO2＋NO ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向 移动D.合成氨反应：N2＋3H2 2NH3 ΔH<0，为使氨的产率提高，理论上 应采取低温高压的措施E.H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，缩小体积加压颜色加深
解析 催化剂只能改变反应速率，对化学平衡的移动无影响。
勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释，常见的有：(1)使用催化剂不能使化学平衡发生移动；(2)反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动；(3)发生的化学反应本身不是可逆反应；(4)外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。
1.对于反应：2A(g)＋B(g) 2C(g) ΔH＜0，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
解析 升高温度，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。
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A.光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小B.加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3C.可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨D.增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3
3.(2020·济南高二质检)只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是A.K值不变，平衡可能移动B.K值变化，平衡一定移动C.平衡移动，K值可能不变D.平衡移动，K值一定变化
解析 平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡也可能发生移动，则K值不变，平衡可能移动，A正确；K值变化，说明反应的温度一定发生了变化，因此平衡一定移动，B正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值可能不变，C正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值不一定变化，D错误。
4.在高温、催化剂条件下，某反应达到平衡，平衡常数K＝ 。恒容时，升高温度，H2浓度减小。下列说法正确的是A.该反应的焓变为正值B.恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C.升高温度，逆反应速率减小D.该反应的化学方程式为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
5.在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s) 2CO(g) ΔH＞0，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)_____。
解析 C为固体，增加C的量，其浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。
解析 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)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)____。
解析 通入He，但容积和温度不变，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。
解析 容积不变，升高温度，平衡向吸热方向移动，c(CO)增大。
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
容器的容积不变，混合气体的质量不变，A、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。
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；
2.在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g) 3B＋C(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A.B和C可能都是固体B.B和C一定都是气体C.若C为固体，则B一定是气体D.B和C不可能都是气体
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，气体的平均相对分子质量减小，故B错误、C正确；若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，则平均相对分子质量减小，故D错误。
3.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) ΔH<0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是A.a>b B.a＝bC.a
题组二 多因素对化学平衡影响的分析4.在一定条件下，可逆反应达到化学平衡：I2(g)＋H2(g) 2HI(g)(正反应是放热反应)。要使混合气体的颜色加深，可以采取的方法是A.降低温度 B.增大H2的浓度C.减小容器体积 D.增大容器体积
解析 降低温度，平衡正向移动，混合气体颜色变浅，A项错误；增大H2的浓度，平衡正向移动，c(I2)减小，混合气体颜色变浅，B项错误；减小容器体积相当于增大压强，平衡不移动，但c(I2)增大，气体颜色加深，C项正确；增大容器体积，c(I2)减小，气体颜色变浅，D项错误。
5.COCl2(g) CO(g)＋Cl2(g) ΔH>0。当反应达到平衡时，下列能提高COCl2转化率的措施是①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥
解析 该反应为气体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＋(aq)＋Fe2＋(aq) Ag(s)＋Fe3＋(aq) ΔH<0，达到平衡后，为使平衡体系中析出更多的银，可采取的措施是A.升高温度 B.加水稀释C.增大Fe2＋的浓度 D.常温下加压
解析 正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A错误；加水稀释，平衡向离子数目增多的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，B错误；增大Fe2＋的浓度，平衡向正反应方向移动，C正确；常温下加压对水溶液中的平衡移动几乎无影响，D错误。
7.一定温度下，在密闭容器中发生反应：N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0，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
解析 缩小容器体积，NO2的浓度变大，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的浓度增大，气体颜色加深。
8.(2020·郑州高二检测)N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可以发生以下反应：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g) ΔH>0。T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：
下列说法中不正确的是A.500 s内，N2O5的分解速率 为2.96×10－3 ml·L－1·s－1B.T1温度下的平衡常数K1＝125，平衡时N2O5的转化率为50%C.T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K15.00 ml·L－1
B项，分析如下：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)起始浓度/ml·L－1 5.00 0 0转化浓度/ml·L－1 2.50 5.00 1.25平衡浓度/ml·L－1 2.50 5.00 1.25
C项，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大，故K1>K2；D项，达到平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的 ，相当于增大压强，平衡向左移动，则c(N2O5)>5.00 ml·L－1。
题组三 化学平衡移动的相关图像9.(2019·山东潍坊期中)对于反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＜0已达平衡，在其他条件不变的情况下，如果分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生的影响与图像不相符的是
解析 改变温度会使v正、v逆都发生“突变”且升温向吸热反应方向移动，即逆向移动， v逆＞v正。
A.温度为T1时，向该平衡体系中加 入KI固体，平衡正向移动
C.若T1时，反应进行到状态d时，一定有v正＞v逆D.状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更高
解析 加入KI固体，c(I－)增大，平衡正向移动，A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。
题组四 勒夏特列原理的应用11.(2019·牡丹江第一高级中学高二月考)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是①工业合成氨，反应条件选择高温 ②实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 ③使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率 ④硫酸工业中，增大O2的浓度有利于提高SO2的转化率A.②③ B.②④C.①③ D.①④
解析 ①工业合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡左移，不利于氨气的生成，不能用勒夏特列原理解释；②氯气溶于水的反应是一个可逆反应：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，因为饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于在氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以用勒夏特列原理解释；③催化剂不影响平衡移动，只能加快化学反应速率，所以不能用勒夏特列原理解释；④增大反应物O2的浓度，平衡向正反应方向移动，能增大SO2的转化率，可以用勒夏特列原理解释。综上所述，C项符合题意。
12.(2019·山东潍坊期中)关节炎首次发作一般在寒冷季节，原因是关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)，易诱发关节疼痛，其化学机理是：①HUr(aq)＋H2O(l) Ur－(aq)＋H3O＋(aq) ②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s) ΔH。下列叙述错误的是A.降低温度，反应②平衡正向移动B.反应②正方向是吸热反应C.降低关节滑液中HUr及Na＋含量是治疗方法之一D.关节保暖可以缓解疼痛，原理是平衡②逆向移动
13.下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是A.夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体B.浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体C.压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体，颜色变深D.将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合 气体的颜色变浅
解析 A项中考查溶解平衡CO2(g) CO2(aq)，压强减小，则平衡向逆反应方向移动，形成大量气体逸出；
C项中颜色加深的根本原因是体积减小，c(I2)浓度增大，由于是反应前后气体体积不变的反应，不涉及平衡的移动，则不能用勒夏特列原理解释。
14.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，则：(1)该反应的逆反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应，且m＋n___(填“＞”“＝”或“＜”)p。(2)减压使容器体积增大时，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_____。(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，说明平衡向逆反应方向移动，即m＋n>p，A的质量分数增大；若容积不变加入B，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大；
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：
(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。
0.003 5 ml·L－1
(2)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是__(填字母)。a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
解析 分离出NO2气体，反应速率减慢，加入催化剂，平衡不移动，升高温度该反应向逆反应方向移动，所以a、b、d均错误；增大反应物O2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，c正确。
16.将0.4 ml N2O4气体充入2 L固定容积的密闭容器中发生如下反应：N2O4(g) 2NO2(g) ΔH。在T1和T2时，测得NO2的物质的量随时间的变化如图所示：
(1)T1时，40～80 s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为________ml·L－1·s－1。
(2)ΔH___(填“>”“<”或“＝”)0。
解析 由图可知反应在T1比T2先达到平衡状态，所以T1>T2，由于T1平衡时n(NO2)比T2平衡时的多，故升高温度，平衡向生成NO2的方向移动，即向吸热反应方向移动，所以ΔH>0。
(3)改变条件重新达到平衡时，要使 的值变小，可采取的措施有____(填字母，下同)。A.增大N2O4的起始浓度 B.升高温度C.向混合气体中通入NO2 D.使用高效催化剂
(4)在温度为T3、T4时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是____。A.A、C两点的反应速率：A>CB.A、B两点N2O4的转化率：A>BC.A、C两点气体的颜色：A深，C浅D.由A点到B点，可以用加热的方法
解析 A项，由图可知：A、C两点平衡时温度相同，C点对应压强大，反应速率大；B项，由图可知：A、B两点平衡时压强相同，温度不同，A点NO2的体积分数大于B点，而反应：N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0，温度升高，平衡向右移动，NO2的体积分数增大，温度T4>T3，转化率A>B；
C项，由图像可知，A、C两点平衡时温度相同，C点对应压强大，NO2的浓度大，故气体颜色C点比A点深；D项，由B项分析知，A点平衡时温度T4高于B点平衡时温度T3，故由A点到B点需要降低温度。
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、催化剂对化学平衡移动的影响
1.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：
(2)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当其他条件不变时：温度升高，平衡向 方向移动；温度降低，平衡向 方向移动。
(3)用v—t图像分析温度对化学平衡移动的影响已知反应：mA(g)＋nB(g) C(g) ΔH＜0，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。
t1时刻，升高温度，v′正、v′逆均增大，但吸热反应方向的v′逆增大幅度大，则v′逆＞v′正，平衡逆向移动。
t1时刻，降低温度，v′正、v′逆均减小，但吸热反应方向的v′逆减小幅度大。则v′正＞v′逆，平衡正向移动。
2.催化剂对化学平衡的影响(1)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。(2)用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响
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。
提醒 ①一般说的催化剂都是指的正催化剂，即可以加快反应速率。特殊情况下，也使用负催化剂，减慢反应速率。②用速率分析化学平衡移动的一般思路
(1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态( )(2)催化剂能加快反应速率，提高单位时间内的产量，也能提高反应物的转化率( )(3)升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动( )(4)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低( )(5)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大( )(6)升高温度，化学平衡常数增大( )(7)平衡移动，平衡常数不一定改变，但平衡常数改变，平衡一定发生移动( )
1.反应：A(g)＋3B(g) 2C(g) ΔH＜0，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
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。
2.改变温度可以使化学平衡发生移动，化学平衡常数也会发生改变，通过分析以下两个反应，总结出温度对化学平衡常数的影响规律。(1)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)化学平衡常数K1＝___________，升温化学平衡逆向移动，K1_____(填“增大”或“减小”，下同)，ΔH___0(填“>”或“<”，下同)。(2)CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)化学平衡常数K2＝_____________，升温化学平衡正向移动，K2_____，ΔH___0。
3.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：
解析 根据题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。
回答下列问题：(1)该反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为______。
(3)在1 200 ℃时，某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为 2 ml·L－1、2 ml·L－1、4 ml·L－1、4 ml·L－1，则此时上述反应的平衡____________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
化学平衡常数的应用(1)判断反应进行的程度K值越大，该反应进行得越完全，反应物的转化率越大；反之，就越不完全，转化率越小。(2)判断反应的热效应①升高温度：K值增大→正反应为吸热反应；K值减小→正反应为放热反应。②降低温度：K值增大→正反应为放热反应；K值减小→正反应为吸热反应。
(3)判断反应是否达到平衡或反应进行的方向当Q＝K时，反应处于平衡状态；当Q＜K时，反应向正反应方向进行；当Q＞K时，反应向逆反应方向进行。
1.定义如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等)，平衡将向着能够 这种改变的方向移动。简单记忆：改变―→减弱这种改变。
2.适用范围(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。
(1)对于可逆反应，升高温度，若v正增大，则v逆减小，平衡正向移动( )(2)勒夏特列原理适用于所有的动态平衡( )(3)其他条件不变，若增大某反应物的浓度，则平衡向减少该物质浓度的方向移动，最终该物质的浓度减小( )(4)光照时，氯水颜色变浅，可用勒夏特列原理解释( )
1.已知：CO(g)＋NO2(g) CO2(g)＋NO(g)在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列关于该反应的说法正确的是_______(填字母)。A.该反应为放热反应B.降温后CO的浓度增大C.降温后NO2的转化率增大D.降温后NO的体积分数增大E.增大压强混合气体的颜色不变F.恒容时，通入He气体，混合气体颜色不变G.恒压时，通入He气体，混合气体颜色不变
2.在一密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，在某一时刻达到平衡，测得c(N2)＝1 ml·L－1，容器内压强为p，温度为T。(1)再向容器中通入N2，使其浓度变为2 ml·L－1，并保持容积不变，再次达到平衡时c(N2)的范围是________________________。(2)缩小体积至平衡时的一半，并保持温度不变，再次达到平衡时压强p′的范围是__________。(3)迅速升温至T1，并保持容积不变，且不与外界进行热交换，再次达到平衡时，温度T′的范围是__________。
1 ml·L－1
3.下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是____(填字母)。A.溴水中存在如下平衡：Br2＋H2O HBr＋HBrO，当加入NaOH溶液后 颜色变浅B.对2H2O2 2H2O＋O2↑的反应，使用MnO2可加快制O2的反应速率C.反应：CO＋NO2 CO2＋NO ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向 移动D.合成氨反应：N2＋3H2 2NH3 ΔH<0，为使氨的产率提高，理论上 应采取低温高压的措施E.H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，缩小体积加压颜色加深
解析 催化剂只能改变反应速率，对化学平衡的移动无影响。
勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释，常见的有：(1)使用催化剂不能使化学平衡发生移动；(2)反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动；(3)发生的化学反应本身不是可逆反应；(4)外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。
1.对于反应：2A(g)＋B(g) 2C(g) ΔH＜0，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
解析 升高温度，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。
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A.光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小B.加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3C.可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨D.增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3
3.(2020·济南高二质检)只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是A.K值不变，平衡可能移动B.K值变化，平衡一定移动C.平衡移动，K值可能不变D.平衡移动，K值一定变化
解析 平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡也可能发生移动，则K值不变，平衡可能移动，A正确；K值变化，说明反应的温度一定发生了变化，因此平衡一定移动，B正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值可能不变，C正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值不一定变化，D错误。
4.在高温、催化剂条件下，某反应达到平衡，平衡常数K＝ 。恒容时，升高温度，H2浓度减小。下列说法正确的是A.该反应的焓变为正值B.恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C.升高温度，逆反应速率减小D.该反应的化学方程式为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
5.在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s) 2CO(g) ΔH＞0，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)_____。
解析 C为固体，增加C的量，其浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。
解析 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)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)____。
解析 通入He，但容积和温度不变，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。
解析 容积不变，升高温度，平衡向吸热方向移动，c(CO)增大。
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
容器的容积不变，混合气体的质量不变，A、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。
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；
2.在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g) 3B＋C(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A.B和C可能都是固体B.B和C一定都是气体C.若C为固体，则B一定是气体D.B和C不可能都是气体
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，气体的平均相对分子质量减小，故B错误、C正确；若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，则平均相对分子质量减小，故D错误。
3.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) ΔH<0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是A.a>b B.a＝bC.a
题组二 多因素对化学平衡影响的分析4.在一定条件下，可逆反应达到化学平衡：I2(g)＋H2(g) 2HI(g)(正反应是放热反应)。要使混合气体的颜色加深，可以采取的方法是A.降低温度 B.增大H2的浓度C.减小容器体积 D.增大容器体积
解析 降低温度，平衡正向移动，混合气体颜色变浅，A项错误；增大H2的浓度，平衡正向移动，c(I2)减小，混合气体颜色变浅，B项错误；减小容器体积相当于增大压强，平衡不移动，但c(I2)增大，气体颜色加深，C项正确；增大容器体积，c(I2)减小，气体颜色变浅，D项错误。
5.COCl2(g) CO(g)＋Cl2(g) ΔH>0。当反应达到平衡时，下列能提高COCl2转化率的措施是①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥
解析 该反应为气体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＋(aq)＋Fe2＋(aq) Ag(s)＋Fe3＋(aq) ΔH<0，达到平衡后，为使平衡体系中析出更多的银，可采取的措施是A.升高温度 B.加水稀释C.增大Fe2＋的浓度 D.常温下加压
解析 正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A错误；加水稀释，平衡向离子数目增多的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，B错误；增大Fe2＋的浓度，平衡向正反应方向移动，C正确；常温下加压对水溶液中的平衡移动几乎无影响，D错误。
7.一定温度下，在密闭容器中发生反应：N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0，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
解析 缩小容器体积，NO2的浓度变大，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的浓度增大，气体颜色加深。
8.(2020·郑州高二检测)N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可以发生以下反应：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g) ΔH>0。T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：
下列说法中不正确的是A.500 s内，N2O5的分解速率 为2.96×10－3 ml·L－1·s－1B.T1温度下的平衡常数K1＝125，平衡时N2O5的转化率为50%C.T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1
B项，分析如下：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)起始浓度/ml·L－1 5.00 0 0转化浓度/ml·L－1 2.50 5.00 1.25平衡浓度/ml·L－1 2.50 5.00 1.25
C项，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大，故K1>K2；D项，达到平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的 ，相当于增大压强，平衡向左移动，则c(N2O5)>5.00 ml·L－1。
题组三 化学平衡移动的相关图像9.(2019·山东潍坊期中)对于反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＜0已达平衡，在其他条件不变的情况下，如果分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生的影响与图像不相符的是
解析 改变温度会使v正、v逆都发生“突变”且升温向吸热反应方向移动，即逆向移动， v逆＞v正。
A.温度为T1时，向该平衡体系中加 入KI固体，平衡正向移动
C.若T1时，反应进行到状态d时，一定有v正＞v逆D.状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更高
解析 加入KI固体，c(I－)增大，平衡正向移动，A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。
题组四 勒夏特列原理的应用11.(2019·牡丹江第一高级中学高二月考)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是①工业合成氨，反应条件选择高温 ②实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 ③使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率 ④硫酸工业中，增大O2的浓度有利于提高SO2的转化率A.②③ B.②④C.①③ D.①④
解析 ①工业合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡左移，不利于氨气的生成，不能用勒夏特列原理解释；②氯气溶于水的反应是一个可逆反应：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，因为饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于在氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以用勒夏特列原理解释；③催化剂不影响平衡移动，只能加快化学反应速率，所以不能用勒夏特列原理解释；④增大反应物O2的浓度，平衡向正反应方向移动，能增大SO2的转化率，可以用勒夏特列原理解释。综上所述，C项符合题意。
12.(2019·山东潍坊期中)关节炎首次发作一般在寒冷季节，原因是关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)，易诱发关节疼痛，其化学机理是：①HUr(aq)＋H2O(l) Ur－(aq)＋H3O＋(aq) ②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s) ΔH。下列叙述错误的是A.降低温度，反应②平衡正向移动B.反应②正方向是吸热反应C.降低关节滑液中HUr及Na＋含量是治疗方法之一D.关节保暖可以缓解疼痛，原理是平衡②逆向移动
13.下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是A.夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体B.浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体C.压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体，颜色变深D.将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合 气体的颜色变浅
解析 A项中考查溶解平衡CO2(g) CO2(aq)，压强减小，则平衡向逆反应方向移动，形成大量气体逸出；
C项中颜色加深的根本原因是体积减小，c(I2)浓度增大，由于是反应前后气体体积不变的反应，不涉及平衡的移动，则不能用勒夏特列原理解释。
14.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，则：(1)该反应的逆反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应，且m＋n___(填“＞”“＝”或“＜”)p。(2)减压使容器体积增大时，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_____。(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，说明平衡向逆反应方向移动，即m＋n>p，A的质量分数增大；若容积不变加入B，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大；
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：
(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。
0.003 5 ml·L－1
(2)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是__(填字母)。a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
解析 分离出NO2气体，反应速率减慢，加入催化剂，平衡不移动，升高温度该反应向逆反应方向移动，所以a、b、d均错误；增大反应物O2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，c正确。
16.将0.4 ml N2O4气体充入2 L固定容积的密闭容器中发生如下反应：N2O4(g) 2NO2(g) ΔH。在T1和T2时，测得NO2的物质的量随时间的变化如图所示：
(1)T1时，40～80 s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为________ml·L－1·s－1。
(2)ΔH___(填“>”“<”或“＝”)0。
解析 由图可知反应在T1比T2先达到平衡状态，所以T1>T2，由于T1平衡时n(NO2)比T2平衡时的多，故升高温度，平衡向生成NO2的方向移动，即向吸热反应方向移动，所以ΔH>0。
(3)改变条件重新达到平衡时，要使 的值变小，可采取的措施有____(填字母，下同)。A.增大N2O4的起始浓度 B.升高温度C.向混合气体中通入NO2 D.使用高效催化剂
(4)在温度为T3、T4时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是____。A.A、C两点的反应速率：A>CB.A、B两点N2O4的转化率：A>BC.A、C两点气体的颜色：A深，C浅D.由A点到B点，可以用加热的方法
解析 A项，由图可知：A、C两点平衡时温度相同，C点对应压强大，反应速率大；B项，由图可知：A、B两点平衡时压强相同，温度不同，A点NO2的体积分数大于B点，而反应：N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0，温度升高，平衡向右移动，NO2的体积分数增大，温度T4>T3，转化率A>B；
C项，由图像可知，A、C两点平衡时温度相同，C点对应压强大，NO2的浓度大，故气体颜色C点比A点深；D项，由B项分析知，A点平衡时温度T4高于B点平衡时温度T3，故由A点到B点需要降低温度。
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