第2課第4課時影響化學平衡的因素

目標任務

課程標準學習目標

1.通過實驗探究，了解濃度、壓強、溫度對

化學平衡狀態(tài)的影響。1.從宏觀與微觀相結合的視角分析外界條件變化對化學平衡

2.能利用平衡常數(shù)和濃度商的關系判斷平衡的影響，解釋或預測化學平衡的移動方向。

移動的方向。2.能根據(jù)外界條件對化學平衡的影響，設計實驗方案，獨立

3.能根據(jù)溫度、濃度、壓強對化學平衡的影完成實驗，收集實驗證據(jù)，基于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行分析，并得

響，推測平衡移動的方向及相關物理量的變出結論。

化。

預習導學

自主梳理

1.化學平衡移動

(1)含義：當一個可逆反應達到平衡后，如果改變、、壓強等反應條件，原來的平衡狀態(tài)會被

破壞，化學平衡會發(fā)生移動，在一段時間后達到新的平衡。

(2)平衡移動方向的判斷

.若。壬=。至，平衡不移動

條件改變，若0正＞。建，平衡向方向移動

若。正＜呢,平衡向方向移動

⑶圖示

建立新平衡化學平衡移動

2.外界條件對化學平衡的影響

⑴濃度

①對于平衡:Cr2Or+H2O02CrOF+2H+,加入稀H2so4,以才)增大,溶液顏色變?yōu)椤?平衡向—反

應方向移動，加入NaOH溶液，c(H+)減小，溶液顏色變?yōu)椤?，平衡向反應方向移動?/p>

②對于平衡：Fe3++3SCN--^Fe(SCN)3,加飽和FeCb溶液，平衡向反應方向移動，溶液顏色變—。

③影響規(guī)律

a.增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡向方向移動。

b.增大生成物濃度或減小反應物濃度，平衡向方向移動。

⑵壓強

①適用對象：有參加的可逆反應。

②影響規(guī)律

當其他條件不變時：

a.若為體積不等的反應

增大壓強，平衡向氣體體積的方向移動；

減小壓強，平衡向氣體體積的方向移動。

b.若為等體積反應

增大壓強時，。正、。逆同等程度地增大；減小壓強時，。正、。逆同等程度地減小，平衡均移動。

(3)溫度

①對于2NO2(g)uiN2C)4(g)A//=-56.9kJrnol_1,將NCh球放入冰水中，紅棕色變—，平衡向—反

應方向移動；放入熱水中，紅棕色變，平衡向反應方向移動。

②影響規(guī)律

升高溫度，平衡向方向移動；

降低溫度，平衡向方向移動。

(4)催化劑

催化劑對化學平衡,原因是催化劑程度地改變正、逆反應速率。但是使用催化劑，能改變

反應到達平衡所需的時間。

3.勒夏特列原理：如果改變影響平衡的條件之一(如溫度、壓強，以及參加反應的化學物質的濃度)，平衡

將向著能夠這種改變的方向移動。

【答案】1.(1)濃度溫度

(2)正反應逆反應

2.(1)①橙逆黃正②正深

③a正反應b逆反應

(2)①氣體②a.減小增大b.不發(fā)生

(3)①淺正深逆②吸熱放熱

(4)無影響同等

3.減弱

預習檢測

L恒容密閉容器中發(fā)生反應：H2(g)+I2(g).2HI(g)AH<0,達平衡后只改變一個條件一定能增大正

反應速率且使平衡正向移動的是

A.升高溫度B.使用催化劑C.及時分離HI(g)D.充入一定量H2

【答案】D

【解析】A.升高溫度，反應速率增大，該反應為放熱反應，平衡向逆反應方向移動，故A不符合題意；

B.使用催化劑，加快反應速率，但平衡不移動，故B不符合題意；

C.及時分離Hl(g),平衡正向移動，但正反應速率不增大，故C不符合題意；

D.充入一定量的氫氣，反應物濃度增大，正反應速率增大，平衡正向移動，故D符合題意；

答案為D。

2.下列說法正確的是

A.升高溫度，會使單位體積內分子數(shù)增多，從而加快化學反應速率

B.［CuH。)』"(藍色)+4C「ICuCl”「(黃色)+4H2OAH>0,CuCl2稀溶液受熱顏色變黃

C.FeCl3+3KSCNFe(SCNh+3KC1達平衡后，加入少量KCI固體，溶液紅色變淺

D.”(中(橙色)+H?O2CrOj(黃色)+2H+，向K^CrQ,溶液中滴加幾滴濃硫酸，溶液變?yōu)辄S色

【答案】B

【解析】A.升高溫度，分子吸收能量，單位體積內分子總數(shù)不變，活化分子總數(shù)變多，活化分子百分數(shù)

變大，碰撞幾率增大，從而加快化學反應速率，故A錯誤；

B.［。1(凡。)4「(藍色)+4C「JCuCLr(黃色)+4為。AH>0,Cu.稀溶液受熱，平衡正向移動，

因此溶液顏色變黃，故B正確；

C.FeCl3+3KSCNFe(SCN1+3KC1達平衡后，該反應的實質是Fe3++3SCN「Fe(SCN)3,加入

少量KCI固體，離子濃度不變，平衡不移動，故C錯誤；

D.50；一(橙色)+HQ-2CrOj(黃色)+2］，向K??。,溶液中滴加幾滴濃硫酸，氫離子濃度增大，平

衡逆向移動，溶液變?yōu)槌壬蔇錯誤；

綜上所述，答案為B。

3.一定條件下，密閉容器中發(fā)生反應：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)AH>0,,達到平衡后，下列措施不

能提高乙烷平衡轉化率的是

A.升高反應的溫度B.增大容器的容積

C.恒容下通入氨氣D.分離出部分乙烯

【答案】C

【解析】A.升高反應的溫度，平衡向吸熱反應即正向移動，轉化率增大，故A不符合題意；

B.增大容器的容積，壓強減小，平衡向體積增大即正向移動，轉化率增大，故B不符合題意；

C.恒容下通入氫氣，壓強增大，但濃度未變，平衡不移動，轉化率不變，故C符合題意；

D.分離出部分乙烯，乙烯濃度減小，平衡向減弱乙烯的改變量移動即正向移動，轉化率增大，故D不符

合題意。

綜上所述，答案為C。

4.下列事實中，不能用勒夏特列原理解釋的是

A.夏天，打開啤酒瓶時會從瓶口逸出氣泡

B.使用催化劑可加快S02轉化為S03的速率

C.將盛有二氧化氮和四氧化二氮混合氣體的密閉容器置于冷水中，混合氣體的顏色變淺

D.實驗室可用排飽和食鹽水的方法收集氯氣

【答案】B

【解析】A.二氧化碳在水中存在溶解平衡，且受溫度和壓強影響，當打開瓶蓋時，壓強減小，氣體的溶

解度變小，則二氧化碳氣體冒出，能用勒夏特利原理解釋，故A不符合題意；

B.催化劑不影響化學平衡，不能用勒夏特列原理解釋，故B符合題意；

C.2NO2fN2O4,AH<0,混合氣體的燒瓶置于冷水中，降低溫度，平衡正向移動，Nth濃度減小，顏色變

淺，能用平衡移動原理解釋，故c不符合題意；

D.氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，該反應存在溶解平衡，飽和食鹽水中含有氯化鈉電離出的氯離子，

飽和食鹽水抑制了氯氣的溶解，所以實驗室可用排飽和食鹽水的方法收集氯氣，能用勒沙特列原理解釋，

故D不符合題意；

故選Bo

5.一定溫度下，密閉容器中發(fā)生反應：xA(g)+yB(g)zC(g),平衡時測得A的濃度為0.3mol/L。保持溫度

不變，將容器的容積縮小到原來的二分之一，再達平衡時，測得A的濃度為0.5mol/L。下列有關判斷正確

的是

A.x+y>z

B.平衡向逆反應方向移動

C.C的體積分數(shù)減小

D.B的轉化率降低

【答案】A

【解析】反應：xA(g)+yB(g).-zC(g),平衡時測得A的濃度為0.3mol/L。保持溫度不變，將容器的容積縮小

到原來的二分之一，若平衡不一定，則理論上A的濃度增大為原來的2倍，即為0.6mol/L,但事實上再次

達平衡時，測得A的濃度為0.5mol/L,則說明增大壓強，平衡向正反應方向移動。

根據(jù)上述分析可知，增大壓強，平衡向正反應方向移動，則

A.正反應方向為氣體分子數(shù)減小的方向，即x+y>z,A正確；

B.平衡向正反應方向移動，B錯誤；

C.平衡向正反應方向移動，C的體積分數(shù)增大，C錯誤；

D.平衡向正反應方向移動，B的轉化率增大，D錯誤；

故選A。

6.一定溫度下，在某密閉容器中發(fā)生反應：MgCO3（s）MgO（s）+CC）2（g）,4時達到平衡，質時將容器

體積迅速壓縮一半，匕時再次達到平衡，則氣體的壓強隨時間變化的圖像正確的是

A

C

t\t2t3’1/2h

時間時間

【答案】B

【解析】反應中只生成二氧化碳氣體，溫度不變，則Kp不變；4時達到平衡，與時將容器體積迅速壓縮

一半，瞬間壓強為原來的2倍，平衡逆向移動，臺時再次達到平衡，Kp不變，則二氧化碳壓強不變，故和

原來相等,B項符合題意；

故選Bo

探究提升

A環(huán)節(jié)一濃度對化學平衡的影響

【情境材料】

探究FeCl3與KSCN反應的平衡體系

1.反應原理：Fe3+（淺黃色）+3SCNX無色）；——?Fe（SCN）3（紅色）

2.實驗步驟

11

向盛有5mL0.05mol-LFeCl3溶液的試管中加入5mL0.15mol-LKSCN溶液，溶液呈紅色。將上述溶

液平均分裝在a、b、c三支試管中。

5mL

0.15mol-L_,

KSCN溶液

和5mL

0.05mol-L1

FeCl3溶液

3.現(xiàn)象：與試管a對比觀察:

①試管b中溶液顏色變淺；

②試管C中溶液顏色變深

【問題探究】

(1)向試管b中加入鐵粉，發(fā)生的反應是什么？為什么溶液的顏色會變淺？由此得出的實驗結論是什么？

(2)向試管c中加入1mol-L-1KSCN溶液，為什么溶液的顏色會加深？由此得出的實驗結論是什么？

⑶對于反應FeCb+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,加入KC1固體平衡是否移動？為什么？

【答案】⑴加入鐵粉后，F(xiàn)e與Fe3+發(fā)生反應：2Fe3++Fe=3Fe2+,溶液中c(Fe3+)減小，從而使Fe3++3SCN

Fe(SCN)3的平衡向逆反應方向移動，c[Fe(SCN)3]減小，溶液的紅色變淺。由此得出的實驗結論是：

其他條件不變，減小反應物的濃度，平衡向逆反應方向移動。

(2)增大c(SCN7)后，從而使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡向正反應方向移動，c[Fe(SCN)3]增大，溶液

的顏色加深。由此得出的實驗結論是：其他條件不變，增大反應物的濃度，平衡向正反應方向移動。

(3)不移動。FeCb與KSCN在溶液中的反應，實質是Fe3+與SCN」的反應，K卡和并未參加反應。

要點歸納

濃度對化學平衡的影響規(guī)律

(1)在其他條件不變的情況下，增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應方向移動；在其他條件不

變的情況下增大生成物濃度或減小反應物濃度，平衡向逆反應方向移動。

(2)圖像分析

①增大反應物的濃度或減小生成物的濃度，可瞬間增大。(正)或減小。(逆)，使得。(正)＞。(逆)，化學平衡向

正反應方向移動：

增大反應物的濃度

減小生成物的濃度

②減小反應物的濃度或增大生成物的濃度，可瞬間減小。(正)或增大。(逆)，使得。(正)＜。(逆)，化學平衡向

逆反應方向移動:

增大生成物的濃度

減小反應物的濃度

3.利用平衡常數(shù)判斷平衡移動方向

在等溫條件下，對于一個已達到化學平衡的反應，當改變條件時，根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)的大小關系，可

以判斷化學平衡移動的方向。

當Q=K時，。正=。逆，反應處于平衡狀態(tài)；

當。＜K時，。正逆，平衡向正反應方向移動；

當0＞K時，。正逆，平衡向逆反應方向移動。

⑴增加固體或純液體的量，由于濃度不變，所以化學平衡不移動。

(2)工業(yè)生產(chǎn)上適當增大廉價的反應物的濃度，使化學平衡向正反應方向移動，可提高價格較高的原料的

轉化率，以降低生產(chǎn)成本。

⑶在溶液中進行的反應，如果稀釋溶液，反應物濃度減小，生成物濃度也減小，。正、。逆均減小，但減小

的程度不同，總的結果是化學平衡向反應方程式中化學計量數(shù)增大的方向移動。

|典例精講|

c(C)-c2(D)

【例1X2023春?遼寧朝陽?高二校聯(lián)考階段練習)恒溫下氣體反應達到化學平衡，平衡常數(shù)

c(A〉C(B)

恒容時，若降低溫度，D的濃度增大。下列說法錯誤的是

A.該反應的化學方程式為2A(g)+B(g)C(g)+2D(g)

B.增大c(A卜c(B),K減小

C.恒容時，向容器中充入Ne,反應速率不變

D.正反應為放熱反應

【答案】B

【解析】A.根據(jù)平衡常數(shù)的計算式得出該反應的化學方程式為2A(g)+B(g)C(g)+2D(g),A項正確；

B.增大c(A)、c(B),平衡正向移動，但K只與溫度有關，溫度沒變，因此K不變，B項錯誤；

C.恒容時，向容器中充入稀有氣體，各物質的濃度不變，反應速率不變，C項正確；

D.降低溫度，D的濃度增大，平衡正向移動，正反應是放熱反應，D項正確；

故選：Bo

【例2】(2023春?廣東湛江?高二統(tǒng)考階段練習)恒容密閉容器中加入適量CO和出0值),發(fā)生反CO(g)+H2O(g)

1

CO2(g)+H2(g)△H=41.2kJ?mol,CO平衡轉化率與起始投料比:忌;)、溫度T的關系如圖所示，下列說

法正確的是

00平

?

轉

化

*

心

OJ0406o?I0

?CO)

A.容器內氣體密度不再發(fā)生變化說明反應已達平衡狀態(tài)

B.叫黑越大，C。的平衡轉化率越大

n(CO)

C.TI>T2>T3

D.增大壓強，該反應反應物的轉化率增大

【答案】B

【解析】A.根據(jù)題目信息，所有反應物和生成物都是氣體，且容器恒容，反應過程中密度不會發(fā)生變化，

密度不變不能作為達到平衡狀態(tài)的標志，A錯誤；

B.理論上僅增加或。，上述平衡正向移動，該反應C。轉化率增大，即粵熱越大，CO的平衡轉化率越

n(CO)

大，從圖像中也可以看出此關系，B正確；

C.該反應是放熱反應，其他條件相同，溫度越高，CO轉化率越低，Tt<T2<T3,C錯誤；

D.該反應方程式左右兩邊氣體體積相等，壓強改變平衡不移動，D錯誤；

故答案為：Bo

【例3】(。023春?四川成者B?高二成都七中?？计谥衸)圖1表示：以相同的滴速分別向同體積的蒸儲水和

O.lmol/LCuSO,溶液中滴入NaCl溶液，氯離子濃度隨氯化鈉加入量的變化關系。圖2表示：CuCl2溶液中

氯離子濃度隨溫度變化關系。結合信息，下列推斷合理的是

8oo

6oo

33

//

66oo

60日4oo)

)、

/胡

褪4oo

塔

愛

+2Oo琳

<桃2Oo

喊

螭

OO

2461O

305070

^NaCl)/mL溫度rC

圖

圖2

2+

已知：CuSC）4溶液中存在平衡①：CU+4H2O[Cu（Hq）4「（藍色）CuCl?溶液呈綠色，溶液中存在平

2+2-

衡②：4Cr+[Cu（H2O）4].[CUC14]+4H2O

A.平衡①的存在是圖1中兩條曲線沒有重合的主要原因

B.由圖2可知平衡②為放熱反應

C.平衡②是無水硫酸銅粉末和硫酸銅溶液顏色不同的原因

D.CuCL溶液加水稀釋，平衡②溶液逐漸變?yōu)樗{色

【答案】D

【解析】A.以相同的滴加速度滴加相同濃度的NaCI溶液，CuS04溶液中CI濃度增加的慢，是由于發(fā)生反

應，消耗了Cl,A錯誤；

B.由圖2可知：升高溫度，CuCL溶液中氯離子濃度降低，說明升高溫度，化學平衡

2+

4C1+[CU（H2O）4].[CuClJ「+4H2。正向移動；根據(jù)平衡移動原理：升高溫度，化學平衡向吸熱反應

方向移動，該反應的正反應為吸熱反應，B錯誤；

C.無水硫酸銅粉末是白色固體，當固體溶于水時，與水發(fā)生反應產(chǎn)生[CU（H2O）4F+,使溶液顯藍色，因此

平衡的存在導致無水硫酸銅粉末和硫酸銅溶液顯示不同的顏色，c錯誤；

+

D.CuCb溶液呈綠色，加水稀釋，4Cr+[Cu（H2O）4J[CuClJ「+4H2。的平衡逆向移動，[CU（H2O）4F+

的濃度增大，溶液會逐漸變?yōu)樗{色，D正確；

故答案選Do

A環(huán)節(jié)二壓強對化學平衡的影響

【情境材料】

1.實驗原理：2NO2（g,紅棕色）.二*N2O4（g,無色）

2.實驗操作：用50mL注射器吸入20mLNCh和N2O4的混合氣體（使注射器的活塞處于I處），使細管端用

橡膠塞封閉，然后把活塞拉到II處，觀察管內氣體顏色的變化；

當反復將活塞從H處推到I處及從I處拉到II處時，觀察管內混合氣體顏色的變化

3.實驗步驟：

n

4.實驗現(xiàn)象：

（1）注射器活塞推到I處混合氣體顏色先變深又逐漸變淺；

（2）注射器活塞拉到II處混合氣體顏色先變淺又逐漸變深

【問題探究】

（1）注射器活塞往里推到I處時，為什么管內氣體的顏色先變深又逐漸變淺？由此得出的實驗結論是什

么？

（2）注射器活塞往外拉到n處時，為什么管內氣體的顏色先變淺又逐漸變深？由此得出的實驗結論是什

么？

（3）對于反應H2（g）+L（g）L-2HI（g）,增大壓強,平衡是否發(fā)生移動？為什么？

（4）對于反應：FeCl3（aq）+3KSCN（aq）,\Fe（SCN）3（aq）+3KCl（aq）增大體系的壓強，平衡是否發(fā)生移

動？為什么？

【答案】（1）注射器活塞往里推，管內容積減小，C（N02）增大，顏色變深，此時管內氣體的壓強增大，從

而使2NO2（g）=」N2O4（g）的平衡向正反應方向移動，造成c（NO2）又會逐漸減小，故氣體的顏色又會逐漸

變淺，即整個過程中氣體的顏色先變深又逐漸變淺。得出的實驗結論是：其他條件不變，增大體系的壓強，

平衡向正反應方向（即氣體物質的量減小的方向）移動。

（3）注射器活塞往外拉，管內容積增大，c（NC>2）減小，顏色變淺，此時管內氣體壓強減小，從而使2NCh（g）

^=±204（的的平衡向逆反應方向移動，造成C（N02）又會逐漸增大，故氣體的顏色又會逐漸變深。即整個

過程中氣體的顏色先變淺又逐漸變深。得出的實驗結論是：減小體系的壓強，平衡向逆反應方向（即氣體

物質的量增大的方向）移動。

（3）平衡不發(fā)生移動；原因是該反應前后氣體物質的量不變，增大壓強，正、逆反應速率改變的程度相

同。

（4）平衡不移動；因為壓強的改變，不會引起溶液中各組分濃度的改變，正、逆反應速率不變，故平衡

不發(fā)生移動。

要點歸納

1.壓強改變與化學反應速率、化學平衡移動間的關系

改

濃

速平衡移動

變

度

率

引起,引起、

壓

改

改

強

變

變

反應前后氣體體積相等:

平衡不移動

U（正尸U（逆）

2.壓強對化學平衡的影響規(guī)律

⑴在其他條件不變的情況下增大壓強，化學平衡向氣體體積減小的方向移動。

(2)在其他條件不變的情況下減小壓強，化學平衡向氣體體積增大的方向移動。

⑶改變壓強，對氣體物質的量不變的反應化學平衡沒有影響。

3.圖像分析

以mA(g)+nB(g),-*pC(g)+qD(g)為例

⑴若m-\-n>p-\-q

增大壓強

減小壓強

(2)若m+n<p+q

增大壓強

減小壓強

(3)若m-\-n=p-\-q

增大壓強

減小壓強

m易錯提醒

(1)無氣態(tài)物質存在的化學平衡，由于改變壓強不能改變化學反應速率,所以改變壓強不能使平衡發(fā)生移動。

⑵在容積不變的密閉容器中，氣體反應已達到平衡，若向該容器中充入與反應體系無關的氣體，化學平衡

不移動，原因是氣態(tài)反應物、生成物的濃度未改變。

(3)在容積可變的恒壓容器中，充入與反應體系無關的氣體，此時雖然總壓強不變，但各氣態(tài)物質的濃度減

小(相當于減壓)，平衡向氣體體積增大的方向移動。

(4)對于反應前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應，改變壓強后，正、逆反應速率同等程度地改變。因此，增

大或減小壓強不能使化學平衡發(fā)生移動。

典例精講

【例41(2023春?浙江杭州?高二校聯(lián)考階段練習)已知NzOKg)-2NO2(g)AH>0在瞬間即可達成化學平

V

衡。網(wǎng)和混合氣體體積由V壓縮至彳時，相關數(shù)據(jù)變化如下表。根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出若干結論，下

列結論不F砸的是

1

溫度/L氣體的總壓強/PaNO2的物質的量濃度/mohL

V298l.OlxlO51.28X102

V

31152.80X102

~22.15xl0

V

A.體積由V壓縮至二時，Nth的物質的量減少

2

B.正反應和逆反應的活化能均較低

C.體積縮小后混合氣體的顏色加深

D.其它條件不變，溫度升高，該反應正向移動

【答案】A

V

【解析】A.體積為VL時，Nth的物質的量為1.28xl02mol/LxVL=：L28x：L02Vmol,體積為彳時，NCh的物質

V

2.80xl02mol/LxyL=1.40xl02Vmol,NO2的物質的量增大，A不正確；

B.由于該反應在瞬間即可達成化學平衡，所以正反應和逆反應的活化能均較低，B正確；

C.體積縮小后，N02的濃度增大，則混合氣體的顏色加深，C正確；

D.由于該反應為吸熱反應，則其它條件不變，溫度升高，該反應正向移動，D正確；

故選Ao

【例5】巾023秋?浙江湖州?高二統(tǒng)考期末）對注射器［存在平衡：2NON紅棕色）.NQ4（無色）AH］進行

如下操作，下列說法正確的是

20mLNO2,N2O4

步驟L活塞從回處好拉至回處

步驟2：活塞從13處玲推向回處

A.步驟1注射器中顏色變深

B.步驟2注射器中顏色先變深后變淺，變淺的原因是消耗更多NO?

C.若將活塞固定在I處，升高溫度，注射器中顏色變深，則說明

D.當體系處于穩(wěn)定狀態(tài)時，混合氣體中NO2的百分含量：0>0

【答案】B

【解析】A.步驟1,體積增大，濃度立刻減小，雖然減小壓強，平衡逆向移動，二氧化氮的物質的量增多，

但濃度比原來小，因此注射器中顏色變淺，故A錯誤；

B.步驟2縮小體積，濃度增大，因此顏色變深，加壓后平衡正向移動，消耗更多的二氧化氮，因此顏色

又變淺，故B正確；

C.若將活塞固定在I處，升高溫度，注射器中顏色變深，說明平衡逆向移動，逆反應是吸熱反應，則正反

應是放熱反應，AH<0,故C錯誤；

D.I狀態(tài)相當于在團狀態(tài)加壓，平衡正向移動，二氧化氮消耗，則二氧化氮體積分數(shù)減小，因此當體系處

于穩(wěn)定狀態(tài)時，混合氣體中NO2的百分含量：0<0,故D錯誤；

綜上所述，答案為B。

A環(huán)節(jié)三溫度、催化劑對化學平衡的影響勒夏特列原理

【情境材料】

1

1.反應原理：2NO2（g,紅棕色）「-N2O4（g,無色）AH=-56.9kJ-moC

2.實驗步驟：分別在三個燒瓶里盛有NCh和N2O4的混合氣體，一個常溫，將另兩個燒瓶分別放入盛有熱

水、冷水的燒杯里，觀察三個燒瓶中混合氣體顏色的變化。

NO2與NA的混合氣體

3.實驗現(xiàn)象：

（1）熱水中混合氣體顏色加深；

（2）冰水中混合氣體顏色變淺

【問題探究】

1.浸泡在熱水中的燒瓶內氣體紅棕色為什么會加深？由此得出的實驗結論是什么？

2.浸泡在冰水中的燒瓶內氣體紅棕色為什么會變淺？由此得出的實驗結論是什么？

【答案】1.浸泡在熱水中的燒瓶內的氣體紅棕色加深，說明升高溫度，使2NO2（g）N2O4（g）的

平衡向逆反應方向移動，C（NO2）增大，顏色加深。得出的實驗結論是：其他條件不變，升高溫度，平衡向

逆反應方向（即吸熱反應方向）移動。

2.浸泡在冰水中的燒瓶內紅棕色的氣體變淺，說明降低溫度，使2NO2（g）N2O4（g）AH＜0的平衡向正

反應方向移動，c（NCh）減小，顏色變淺。得出的實驗結論：其他條件不變，降低溫度，平衡向正反應方向（即

放熱反應方向）移動。

要點歸納

1.溫度對化學平衡的影響

?rX+yY=*mM+nNxX+yY.*mM+nN

化學平衡

△H>0AH<0

體系溫度

升高溫度降低溫度降低溫度升高溫度

的變化

反應速率0正、。逆同時增大，0正、。逆同時減小，0正、。逆同時減小，。正、。逆同時增大，

變化且0‘正＞0’逆且0'正逆且0’正＞0’逆且。'正〈0’逆

平衡移動

正反應方向逆反應方向正反應方向逆反應方向

方向

*

i\vj￡

1乂

07圖像

“逆標

0tot0101tot0琳t

在其他條件不變的，青況下，升高溫度，平衡向吸熱反應的方向移動;降低溫度，

規(guī)律總結

平衡向放熱反應的:方向移動

2.催化劑對化學平衡的影響

因為催化劑能同等程度地改變正、逆反應的化學反應速率，所以加入催化劑只能改變化學反應速率，化學

平衡不移動。其圖像圖)如下：

3.勒夏特列原理：

(1)內容：如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強或參加反應的物質的濃度)，平衡就向著能夠減弱這

種改變的方向移動。

(2)適用范圍：適用于任何動態(tài)平衡體系(如溶解平衡、電離平衡等)，非平衡狀態(tài)不適用。

(3)平衡移動的結果是“減弱”外界因素的影響，而不是“消除”外界因素的影響，更不是“扭轉”外界因

素的影響。

心易錯提醒

(1)確定條件的改變是否影響化學平衡，即確定是不是改變了影響化學平衡的條件，如：

①改變化學平衡體系中固體或純液體的物質的量，并未改變影響化學平衡的條件。

②即使是有氣體存在的化學平衡體系，在恒容、恒溫條件下充入稀有氣體，也未改變影響化學平衡的條件。

(2)可逆反應是否存在能夠減弱某項條件改變的反應方向。例如aA(g)+6B(g)0cC(g)+力Xg),當a+b

=c+d時，它無氣體體積增大或減小的反應方向，所以即使改變壓強，化學平衡也不移動。

典例精講

【例6】?022秋?廣東茂名|)碘鴇燈具有亮度高、使用壽命長等特點，被廣泛用作影視拍攝、舞臺、工廠、

大型建筑物、大型廣場等的照明光源。碘鴇燈的原理是：金屬鴇(W)在高溫下發(fā)生緩慢升華，并與碘鴇燈

中封存的碘蒸氣發(fā)生以下反應：W⑸+%(g).WI2(g),利用工作時燈泡壁與燈絲的溫度差將沉積在燈泡

壁上的鈕"搬運”回燈絲上。下列有關理解不正確的是

A.碘鴇燈工作時，電能可轉化為光能和熱能

B.碘鴇燈工作時，在燈泡壁和燈絲上發(fā)生反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)

C.W(s)+I2(g),WL(g)為放熱反應

D.碘蒸氣的作用是延長燈絲的使用壽命

【答案】B

【解析】A.碘鴇燈工作時，發(fā)光、發(fā)熱，電能可轉化為光能和熱能，A項正確；

B.沉積在燈泡壁上的鴇與碘蒸氣反應生成Wl2（g）,Wl2（g）在燈絲上又分解為鴇與碘蒸氣，但燈絲的溫度高

于燈泡壁的溫度，故兩反應的平衡常數(shù)不可能互為倒數(shù)，B錯誤；

C.用工作時燈泡壁與燈絲的溫度差將沉積在燈泡壁上的鈕"搬運"回燈絲上說明升高溫度，反應有利于向生

成鴇的方向移動，則w（s）+L（g）iw[2（g）為放熱反應，c項正確；

D.沉積在燈泡壁（低溫區(qū)）的鴇與12（g）發(fā)生反應生成Wl2（g）,Wl2（g）擴散到燈絲上（高溫區(qū)）重新分解出鴇，從

而延長燈絲的使用壽命，D正確；

故選Ba

【例7】（2023春?上海普陀?高二曹楊二中校考階段練習）已知升高溫度時，速率常數(shù)便）總是增大，因此絕

大多數(shù)的化學反應速率增大。但是2NO（g）+O2（g）解?2NO2（g）的速率卻隨著溫度升高而減小，已知該反應

歷程分兩步：l.2NO（g）修為此。2㈤（快）叼擊作正C2（NO）、叼步幻邈C（N2C）2）；1小2。2值）+。2值）海?

2Mo2（g）（慢）△?2<0,V2^2JFC（N2O2）C（O2）>V2折七逆C2（NC）2）,試分析升高溫度該反應速率減小的原因是

A.心厲增大，。的2。2）增大B.心意咸小，。例2。2）減小

C.k2正增大,。網(wǎng)2。2）減小D.左24咸小，。例2。2）增大

【答案】B

【解析】化學反應速率的快慢取決于慢反應，反應II為慢反應，則升高溫度，反應速率減小說明也萬減小，

所以42，或?。环磻狪為放熱的快反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，。例2。2）減小導致反應II的反

應速率減小，所以升高溫度該反應速率減小的原因是心，或小，。例2。2）減小，故選B。

A環(huán)節(jié)四化學平衡圖象

【情境材料】

1.一定條件下，發(fā)生反應A（g）+B（g）C（g）AH<0,達到平衡后根據(jù)下列圖像判斷:

⑴表示升高溫度，達到新平衡的是（填"A"、"B"、"C"、"D"或"E",下同），新平衡中C的質量分數(shù)

（填"增大"、"減小"或"不變"，下同）。

（2）表示降低壓強，達到新平衡的是,A的轉化率。

⑶表示減少C的濃度，達到新平衡的是O

⑷增加A的濃度，達到平衡后A的轉化率。

【答案】⑴B減?。?）C減小（3）E⑷減小

【解析】（1）升高溫度，正、逆反應速率均瞬間增大，化學平衡向吸熱反應方向移動，即向逆反應方向移

動，逆反應速率大于正反應速率，新平衡中C的質量分數(shù)減小，對應圖象為B；

（2）降低壓強，化學平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動，即向逆反應方向移動，正、逆反應速率均減小，

A的轉化率也減小，對應圖象為C；

（3）減少C的量，即減小產(chǎn)物的濃度，正反應速率瞬時不變，逆反應速率瞬時減小，平衡正向移動，對

應圖象為E；

（4）增加A的量，正反應速率瞬時增大，逆反應速率瞬時不變，平衡正向移動，A的轉化率減小，另一

種反應物B的轉化率增大，對應圖象為A；

要點歸納

圖像I中，（正）突變，而。'（逆）漸變，時刻圖像中有一條線是連續(xù)的，且。'（正）＞。'（逆），說明

時刻改變的條件是增大了反應物的濃度，使。'（正）突變，平衡正向移動。

圖像n中，/（正）漸變，（逆）突變，4時刻圖像中有一條線是連續(xù)的，且靖（正）＞。‘（逆），說明A時

刻改變的條件是減小了生成物的濃度，使。'（逆）突變，平衡正向移動。

2.“斷點”類if圖——溫度（或壓強）對化學反應速率的影響

圖像I中，（正卜（逆）都是突然增大的，力時刻，圖像中出現(xiàn)了“斷點”，且。'（正）＞加（逆），平

衡正向移動，說明該反應的正反應可能是吸熱反應（或氣體總體積減小的反應），改變的外界條件是升高溫

度（或增大壓強）。

圖像II中，（正卜（逆）都是突然變小的，九時亥U,圖像中出現(xiàn)了“斷點”，且。'（正）＞。'（逆），平

衡正向移動，說明該反應的正反應可能是放熱反應（或氣體總體積增大的反應），改變的條件是降低溫度（或

減小壓強）。

3.“平臺”類?！皥D——催化劑（或壓強）對化學反應速率的影響

圖像中（正）、（逆）都是突然增大，且增大的程度相同，加時刻，圖像中出現(xiàn)了“平臺”，化學平衡不

發(fā)生移動，改變的條件可能是使用了催化劑，也可能是對反應前后氣體總體積不發(fā)生變化的反應增大了壓

強。

4.化學平衡圖像的類型及解題原則

⑴百分含量（或轉化率）一時間一溫度（或壓強）圖像

①圖像展示

②解題原則——“先拐先平數(shù)值大”

在化學平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點的反應則先達到平衡，先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高（如圖I中芯>/）、

壓強較大（如圖II中P2"1）或使用了催化齊U（如圖ni中a使用了催化劑）。

I.表示芯>Ti，溫度升高，生成物的百分含量降低，說明正反應是放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動。

II.表示p2>p,壓強增大，A的轉化率減小，說明正反應是氣體總體積增大的反應，壓強增大，平衡逆向

移動。

III.生成物C的百分含量不變，說明平衡不發(fā)生移動，但反應速率：a>b,故a使用了催化劑；也可能該反

應是反應前后氣體總體積不變的可逆反應，a增大了壓強（壓縮體積）。

⑵百分含量（或轉化率）一壓強一溫度圖像

①圖像展示

②解題原則——“定一議二”

在化學平衡圖像中，包括縱坐標、橫坐標和曲線所表示的三個變量，分析方法是確定其中一個變量，討論

另外兩個變量之間的關系。如圖I中確定壓強為105Pa或IO,Pa,則生成物C的百分含量隨溫度T的升高

而逐漸減小，說明正反應是放熱反應；再確定溫度T不變，作橫坐標的垂線，與壓強線出現(xiàn)兩個交點，分

析生成物C的百分含量隨壓強p的變化可以發(fā)現(xiàn)，壓強增大，生成物C的百分含量增大，說明正反應是氣

體總體積減小的反應。

也易帆醒

解答“ol”圖像的技巧與方法

（1）抓住“圖像的斷點”突破：即由圖像中條件改變的瞬間，正、逆反應速率的變化情況進行分析；若均增

大或均減小，一般為溫度、壓強和催化劑；若正、逆反應只有一個速率改變，則改變的條件為濃度。

（2）抓住“圖像的連續(xù)點”突破：通過改變條件的瞬間過后，正、逆反應速率的繼續(xù)變化，可以確定平衡移

動的方向。

（3）抓住”圖像的對稱性”突破：一般速率一時間圖像中，平衡移動時正、逆反應速率的變化情況為一增一

減，且呈對稱圖形，所以如果圖中只提供正、逆反應速率中的一種變化情況，則可根據(jù)對稱性，確定另外

一方的變化情況。

典例精講

【例8】e023春?河南濮陽?高二統(tǒng)考期末)科學家研究出一種新的催化劑能有效處理汽車尾氣，其反應的

化學方程式為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)AH<0,若反應在恒容密閉容器中進行，由該反

應相關圖像作出的判斷正確的是

A.圖甲中改變的反應條件為加入等量的NO和CO

B.圖乙中縱坐標可代表N。的百分含量

C.圖丙中縱坐標可代表CO的百分含量

D.圖丁中a、b、c三點均已達到化學平衡狀態(tài)

【答案】D

【解析】A.加入等量的NO和8相當于增大壓強，正逆反應速率都增大，平衡正向移動，速率是無“逆，

故A錯誤；

B.按照先拐先平數(shù)值大，溫度是T2>TI,反應是放熱反應，溫度升高平衡逆向移動，N。的百分含量應該

增大，和圖示不符合，故B錯誤；

C.按照先拐先平數(shù)值大，壓強是P2>pi,壓強大平衡應該是正向移動，C。含量應該減少，和圖示不符合，

故c錯誤；

D.abc三點都在平衡常數(shù)與溫度關系的曲線上，都處于平衡狀態(tài)，故D正確；

答案選D。

【例9】(2023秋?安徽蕪湖?高二安徽師范大學附屬中學校考期末)下列敘述與圖對應的是

濃度/(mol'L~)

①②③④

A.對于達到平衡狀態(tài)的反應：N2(g)+3H2(g)#2NH3(g),圖①表示在to時刻充入了一定量的NH3,平衡

逆向移動

B.由圖②可知，P2>Pi、TI>T2,滿足反應：2A(g)+B(g)U2c(g)AH<0

C.圖③表示的反應方程式為：2A=3B+C

D.對于反應2X(g)+3Y(g)U3Z(g)AH>0,圖④y軸可以表示Y的百分含量

【答案】BD

【解析】A.對于達到平衡狀態(tài)的反應：N2(g)+3H2(g)U2NH3(g),圖①表示在to時刻v正、v逆都增大，v

逆增大的多，化學平衡逆向移動，應該是升高溫度使平衡逆向移動導致，若是充入了一定量的NH3,則V

逆增大，v正瞬間不變，這與圖像不吻合，故A不符合題意；

B.增大壓強反應速率加快，達到平衡所需時間縮短；升高溫度反應速率加快，達到平衡所需時間縮短；

則根據(jù)圖像可知：壓強：P2>P1；溫度：T1>T2;增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，C含量增大，

說明正反應是氣體體積減小的反應；升高溫度，C含量減小，說明平衡逆向移動，逆反應為吸熱反應，則

正反應為放熱反應，故該反應的正反應是氣體體積減小的放熱反應，故滿足反應：2A(g)+B(g)U2c(g)AH<

0,故B符合題意；

C.該反應是可逆反應，應該用可逆號\"，不能用等號"="表示，正確方程式為：2A(g)UB(g)+3C(g),故C

不符合題意；

D.在壓強不變時，升高溫度，化學平衡向吸熱的正反應方向移動，表示Y的含量應該減小，因此圖④y

軸不可以表示Y的百分含量，故D符合題意；

故答案選BDo

【例10】(2022秋?江西宜春?高二江西省宜春市第一中學?？计趯?下列關于各圖像的解釋或得出的結論

平衡轉化率

A.由甲圖可知，反應在:時刻一定是使用了催化劑

B.由乙圖可知，反應在m點可能達到了平衡狀態(tài)

C.由丙圖可知，反應過程中VJE>V逆的點可能是C點