1、第第 4 4 课时课时 温度温度、催化剂对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响 题组一 温度对化学平衡的影响 1 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 Bab Cab。 2反应 2A(g)2B(g)C(g) H0，达平衡时要使 v正降低，c(A)增大，应采取的措施是 ( ) A加压 B减压 C加催化剂 D降温 答案 D 3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
2、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、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
3、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。 4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
4、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。 题组二 多因素对化学平衡影响的分析 5对可逆反应 2A(s)3B(g)2C(g)2D(g) Hv逆 加入催化剂，平衡向正反应方向移动 A B C D 答案 B 解析 A 是固体，增大 A 的量对平衡无影响，错误；升高温度，v正、v逆均应增大，但 v逆增大的程度大，平衡向逆反应方向移动，错误；压强增大平衡逆向移动，但 v正、v逆都 增大，错误；增大 B 的浓度，平衡向正反应方
5、向移动，v正v逆，正确；加入催化剂，平 衡不移动，错误。 6已知反应：COCl2(g)CO(g)Cl2(g) H0，当反应达到平衡时，下列措施：升温 恒容通入惰性气体 增加 CO 浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体，其中能提高 COCl2转化率的 是( ) A B C D 答案 B 解析 恒容通入惰性气体，平衡不移动；增加 CO 浓度，平衡左移，COCl2转化率降低； 加入催化剂，平衡不移动。 题组三 化学平衡移动的相关图像 7已知反应 3A(g)B(g)2C(g)2D(g) HT1)其他条件相同时，下列图像不正确的是( ) 答案 C 13(2020 郑州高二检测)N2O5是一种新型硝化剂
6、，在一定温度下可以发生以下反应： 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) H0。T1温度时，向密闭容器中通入 N2O5，部分实验数据见 下表： 时间/s 0 500 1 000 1 500 c(N2O5)/(mol L 1) 5.00 3.52 2.50 2.50 下列说法中不正确的是( ) A500 s 内，N2O5的分解速率为 2.9610 3 mol L1 s1 BT1温度下的平衡常数 K1125，平衡时 N2O5的转化率为 50% CT1温度下的平衡常数为 K1，T2温度下的平衡常数为 K2，若 T1T2，则 K15.00 mol L 1 答案 C 解析 A 项，500 s 内，N2
7、O5的浓度变化量为(5.003.52) mol L 11.48 mol L1，v(N 2O5) 1.48 mol L 1 500 s 2.9610 3 mol L1 s1；B 项，分析如下： 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) 起始浓度/(mol L 1) 5.00 0 0 转化浓度/(mol L 1) 2.50 5.00 1.25 平衡浓度/(mol L 1) 2.50 5.00 1.25 K1c 4NO 2 cO2 c2N2O5 5.00 41.25 2.502 125，平衡时 N2O5的转化率为 50%；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 K1K2；D
8、项，达到平衡后，其他条件不变， 将容器的体积压缩到原来的1 2，相当于增大压强，平衡向左移动，则 c(N2O5)5.00 mol L 1。 14密闭容器中发生如下反应：A(g)3B(g)2C(g) HK3 K5 15 将 0.4 mol 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) H。在 T1和 T2时，测得 NO2的物质的量随时间的变化如下图所示： (1)T1时，4080 s 内用 N2O4表示该反应的平均反应速率为_mol L 1 s1。 (2)H_(填“”“C BA、B 两点 N2O4的转化率：AB CA、C 两点气体的颜色：A 深，C 浅
9、 D由 A 点到 B 点，可以用加热的方法 答案 (1)0.001 25 (2) (3)AC (4)B 解析 (1)T1时，v(N2O4)1 2v(NO2) 1 2 0.60 mol0.40 mol 2 L40 s 0.001 25 mol L 1 s1。 (2)由图可知反应在 T1温度下比 T2温度下先达到平衡状态， 所以 T1T2， 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 H0。 (3)A 项，增大 N2O4的起始浓度相当于增大压强，平衡向左移动， cNO2 cN2O4减小；B 项，升高 温度， 平衡向右移
10、动，cNO2 cN2O4增大； C 项， 通入 NO2 相当于增大压强， 平衡向左移动，cNO2 cN2O4 减小；D 项，平衡不移动， cNO2 cN2O4不变。 (4)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) H0，温度升高，平衡向右移动，NO2的体积分数增大，温度 T4T3， 转化率 AB；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
11、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。 16 (2020 吉林吉化一中高二期中)(1)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的常用试剂， 已知： 2NO(g) Cl2(g)2ClNO(g) HT2T3。 与实验相比，实验除温度不同外，还改变的条件是_。 实 验 反 应 至 25 min 达 到 平 衡 ， 用 NO 的 浓 度 变 化 表 示 的 反 应 速 率 为 _。若实验达到平衡时的热量变化为 Q kJ，则该反应的热化学方程式 为_。 答案 (1)AC BC F (2)加入催化剂(或加压) 0.008 mol L 1 min1 2N
12、O(g) Cl2(g)2ClNO(g) HQ kJ mol 1 解析 (1)反应 2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)是反应前后气体分子数变化的反应，反应正向 进行则气体总物质的量减小，逆向进行则气体总物质的量增大，体系中气体总质量不变，结 合 M m n可知， M 不变，则各物质的物质的量不变，说明反应达到平衡状态，A 正确；反 应容器的容积不变，气体的总质量不变，根据 m V可知，体系中混合气体密度始终不变，即 混合气体密度不变不能判定反应是否达到平衡，B 错误；起始投入的 NO 与 Cl2的物质的量 之比是 11，而变化的 NO 与 Cl2的物质的量之比是 21，所以在未达到平衡前，
13、NO 与 Cl2 的物质的量之比是变化的，当 NO 与 Cl2的物质的量之比保持不变时，反应达到平衡状态，C 正确；反应的任一阶段，每消耗 1 mol NO 一定会生成 1 mol ClNO，不能确定是否达到平衡 状态，D 错误。升高温度，反应速率加快，但该反应放热，平衡逆向移动，NO 的转化率 降低，A 错误；缩小容器容积，相当于加压，反应正向进行，反应速率加快，B 正确；充入 Cl2，反应速率加快，反应正向进行，NO 的转化率提高，C 正确；使用合适的催化剂，能加 快反应速率，但不影响平衡移动，即 NO 的转化率不变，D 错误。当反应物的物质的量之 比等于其化学计量数之比时生成物的体积分数
14、最大， 当nNO nCl22.5 时 ClNO 的体积分数减小， 所以应该是 F 点。 (2)H0，升高温度，ClNO 的百分含量不断减小，平衡逆向移动。与实验相比，实验 的反应温度：T2T1，如果其他条件相同，实验达到平衡所需要的时间应该比实验长，而 图乙中实验达到平衡所需要的时间比实验短，实验的反应速率快，则可能使用了催化 剂(或加压)。实验反应至 25 min 达到平衡，则 2NO(g) Cl2(g)2ClNO(g) 起始浓度/(mol L 1) 0.3 0.2 0 变化浓度/(mol L 1) 2c c 2c 平衡浓度/(mol L 1) 0.32c 0.2c 2c 平衡时 ClNO 体积百分含量为 50%，则 2c 0.32c0.2c2c100%50%，c0.1，则用 NO 的浓度变化表示的反应速率 v(NO)20.1 mol L 1 25 min 0.008 mol L 1 min1；达到平衡时，Cl 2 的物质的量的变化量为 0.1 mol L 110 L1 mol，反应放出 Q kJ 热量，则该反应的热化学 方程式为 2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g) HQ kJ mol 1。