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第4课时　温度对化学平衡的影响
学习目标
1.通过实验探究，了解温度对化学平衡状态的影响。 2.能运用温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。 3.理解勒夏特列原理，能依据原理分析平衡移动的方向，能讨论化学反应条件的选择与优化。
知识点一　温度、催化剂对化学平衡的影响
1.温度对化学平衡的影响
（1）实验探究
反应原理 2NO2（g）N2O4（g）　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 （红棕色）　 （无色）
操作
现象 热水中的烧瓶中气体的颜色　　　　，冰水中的烧瓶中气体颜色　　　　
结论 升高温度，NO2浓度　　　　，即平衡向　　　　方向移动，即向　　　　热反应的方向移动；降低温度，NO2浓度　　　　，即平衡向　　　　方向移动，即向　　　　热反应的方向移动
解释 升高温度，v正、v逆均增大，但v逆增大的倍数更大 ，平衡向　　　　方向移动。降低温度，v正、v逆均减小，v逆减小的倍数更大，平衡向 　　　　方向移动
（2）温度对化学平衡移动的影响
①温度改变，任意可逆反应的化学平衡一定会发生移动。
②在其他条件不变的条件下，升高温度，平衡向　　　　的方向移动；降低温度，平衡向　　　　的方向移动。
（3）温度、K与热效应
①升高温度
②降低温度
【思考】　对于反应2NO2（g）N2O4（g）　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1，升高温度，平衡常数如何变化？
2.催化剂与化学平衡
催化剂能　　　　的改变正、逆反应速率（一般为加快），　　　使化学平衡发生移动。但催化剂一般可缩短可逆反应达到平衡的时间。其v-t图像如图。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动。（　　）
（2）升高温度，平衡常数一定增大。（　　）
（3）温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态。（　　）
（4）催化剂能加快反应速率，能提高反应物的转化率。（　　）
2.（教材改编题）工业氧化二氧化硫制三氧化硫反应的热化学方程式为2SO2（g）＋ O2 （g）2SO3（g）　ΔH＝－198 kJ·mol－1，假设这个反应处于平衡状态，在容积不变的条件下，下列措施会使化学平衡逆向移动的是（　　）
A.使用催化剂 B.升高温度
C.降低温度 D.移出三氧化硫
3.（鲁科版习题）对于处于化学平衡状态的反应：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），请回答：
（1）如果降低温度有利于氢气的生成，那么，正反应是放热反应还是吸热反应　　　　　　　　　　　。
（2）如果要提高一氧化碳的转化率，应该采取哪些措施　　　　　　　　　　　　　　　　（填两种）。
知识点二　勒夏特列原理
1.概念
如果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　　　　这种改变的方向移动，也称化学平衡移动原理。
2.适用范围
（1）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。
（2）只适用于判断“改变影响平衡的一个因素”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个因素，则不能直接根据勒夏特列原理判断。
3.对原理中“减弱这种改变”的理解
平衡移动的结果是“减弱”外界因素的影响，而不是“消除”外界因素的影响，更不是“扭转”外界因素的影响。如，对于2NO2（g）N2O4（g）的平衡体系，若缩小体积增大压强，混合气体颜色先加深，后变浅，达到新的平衡后混合体系颜色比原平衡时颜色　　　　。
【思考】　工业合成氨的化学方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＜0，增大合成氨容器的压强，平衡　　　　（填“正向”或“逆向”）移动，当该反应重新达到平衡后，容器的压强比原来　　　　（填“大”或“小”）。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）其他条件不变，若增大某反应物的浓度，则平衡向减小该物质浓度的方向移动，最终该物质的浓度减小。（　　）
（2）光照时，氯水颜色变浅，可用勒夏特列原理解释。（　　）
（3）勒夏特列原理可以解释使用催化剂对化学平衡的影响。（　　）
2.（2025·深圳高二期中）下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是（　　）
A.实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
B.工业制硫酸中常鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3
C.开启碳酸饮料后，瓶中立刻泛起大量气泡
D.H2、I2、HI组成的平衡体系加压后颜色变深
3.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 mol·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 mol·L－1，并保持容积不变，再次达到平衡时c（N2）的范围是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）将容器体积缩小至平衡时的一半，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　　　　　　。
归纳总结
判断平衡移动方向的三个依据
（1）依据v正与v逆的相对大小。
（2）依据K与Q的相对大小。
（3）依据勒夏特列原理。
1.已知2NO2（g）N2O4（g）为放热反应，对于固定容积的该平衡体系来说，升高温度会导致（　　）
A.NO2的浓度降低
B.体系颜色变淡
C.正反应速率加快
D.平衡正向移动
2.（2025·贵阳高二月考）硫酸是重要的无机化工原料，硫酸工业中涉及反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。下列关于此反应的条件选择不是基于勒夏特列原理的是（　　）
A.按1∶1投入原料气 B.及时分离出SO3
C.增大体系的压强 D.在高温下进行反应
3.（2025·广州高二月考）如图为某化学反应的速率与时间的关系图，在t1时刻升高温度或者增大压强，速率的变化都符合图示的反应的是（　　）
A.2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＜0
B.C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）　ΔH＞0
C.H2（g）＋I2（g）2HI（g）　ΔH＞0
D.4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）　ΔH＜0
4.以下是关于“外界因素对化学平衡移动影响的实验研究”的课题，回答问题：
（1）①研究对象的选择，现有以下可逆反应：
A.2NO2（g）N2O4 （g）　ΔH＜0
B.FeCl3＋3KSCNFe（SCN）3＋3KCl
其中，A适合于研究　　　　对平衡的影响，B适合于研究　　　　对平衡的影响。
a.浓度 b.压强
c.温度 d.催化剂
②研究方法：采用控制其他因素不变，改变其中一个因素的方法，并进行对比实验。
（2）单一因素对化学平衡移动影响的实验研究：
①浓度：将FeCl3与KSCN反应后所得的混合液分为2等份，分别加入浓FeCl3溶液和NaOH固体，观察现象。现象：加入浓FeCl3溶液后的混合溶液红色　　　　，加入NaOH固体后，混合溶液的红色　　　　。
②温度：将密封并相互连通的盛有NO2的两个玻璃球，一个放入热水中，另一个放入冷水中。现象：放入热水中的球内红棕色　　　　　；放入冷水中的球内红棕色　　　　　。
提示：完成课后作业　第二章　第二节　第4课时
阶段重点练（二）
3 / 4第4课时　温度对化学平衡的影响
学习目标
1.通过实验探究，了解温度对化学平衡状态的影响。 2.能运用温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。 3.理解勒夏特列原理，能依据原理分析平衡移动的方向，能讨论化学反应条件的选择与优化。
知识点一　温度、催化剂对化学平衡的影响
1.温度对化学平衡的影响
（1）实验探究
反应 原理 2NO2（g）N2O4（g）　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 （红棕色）　 （无色）
操作
现象 热水中的烧瓶中气体的颜色　加深　，冰水中的烧瓶中气体颜色　变浅　
结论 升高温度，NO2浓度　增大　，即平衡向　逆反应　方向移动，即向　吸　热反应的方向移动； 降低温度，NO2浓度　减小　，即平衡向　正反应　方向移动，即向　放　热反应的方向移动
解释 升高温度，v正、v逆均增大，但v逆增大的倍数更大 ，平衡向　吸热反应　方向移动。降低温度，v正、v逆均减小，v逆减小的倍数更大，平衡向　放热反应　方向移动
（2）温度对化学平衡移动的影响
①温度改变，任意可逆反应的化学平衡一定会发生移动。
②在其他条件不变的条件下，升高温度，平衡向　吸热反应　的方向移动；降低温度，平衡向　放热反应　的方向移动。
（3）温度、K与热效应
①升高温度
②降低温度
【思考】　对于反应2NO2（g）N2O4（g）　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1，升高温度，平衡常数如何变化？
提示：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，该可逆反应正反应是放热反应，则升高温度向逆反应方向移动，反应物的浓度增大，生成物的浓度减小，故平衡常数减小。
2.催化剂与化学平衡
催化剂能　同等程度　的改变正、逆反应速率（一般为加快），　不能　使化学平衡发生移动。但催化剂一般可缩短可逆反应达到平衡的时间。其v-t图像如图。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动。（　×　）
（2）升高温度，平衡常数一定增大。（　×　）
（3）温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态。（　√　）
（4）催化剂能加快反应速率，能提高反应物的转化率。（　×　）
2.（教材改编题）工业氧化二氧化硫制三氧化硫反应的热化学方程式为2SO2（g）＋ O2 （g）2SO3（g）　ΔH＝－198 kJ·mol－1，假设这个反应处于平衡状态，在容积不变的条件下，下列措施会使化学平衡逆向移动的是（　　）
A.使用催化剂 B.升高温度
C.降低温度 D.移出三氧化硫
解析：B　使用催化剂，平衡不移动，A错误；反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，B正确；反应是放热反应，降低温度平衡正向移动，C错误；移出三氧化硫，减少生成物浓度，平衡正向移动，D错误。
3.（鲁科版习题）对于处于化学平衡状态的反应：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），请回答：
（1）如果降低温度有利于氢气的生成，那么，正反应是放热反应还是吸热反应　放热反应。
（2）如果要提高一氧化碳的转化率，应该采取哪些措施　降低温度、提高水蒸气的浓度　（填两种）。
解析：（1）降低温度有利于氢气的生成，说明降低温度平衡正向移动，正反应为放热反应。
（2）该反应为放热反应，降低温度可以使平衡正向移动，提高CO的转化率；提高水蒸气的浓度也可以使平衡正向移动，提高CO的转化率。
知识点二　勒夏特列原理
1.概念
如果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，也称化学平衡移动原理。
2.适用范围
（1）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。
（2）只适用于判断“改变影响平衡的一个因素”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个因素，则不能直接根据勒夏特列原理判断。
3.对原理中“减弱这种改变”的理解
平衡移动的结果是“减弱”外界因素的影响，而不是“消除”外界因素的影响，更不是“扭转”外界因素的影响。如，对于2NO2（g）N2O4（g）的平衡体系，若缩小体积增大压强，混合气体颜色先加深，后变浅，达到新的平衡后混合体系颜色比原平衡时颜色　深　。
【思考】　工业合成氨的化学方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＜0，增大合成氨容器的压强，平衡　　（填“正向”或“逆向”）移动，当该反应重新达到平衡后，容器的压强比原来　　（填“大”或“小”）。
提示：正向　大。按照勒夏特列原理，增大合成氨容器的压强，平衡就向着能够使压强减小的方向（即正反应方向）移动，但反应重新达到平衡后，容器的压强比原来大。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）其他条件不变，若增大某反应物的浓度，则平衡向减小该物质浓度的方向移动，最终该物质的浓度减小。（　×　）
（2）光照时，氯水颜色变浅，可用勒夏特列原理解释。（　√　）
（3）勒夏特列原理可以解释使用催化剂对化学平衡的影响。（　×　）
2.（2025·深圳高二期中）下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是（　　）
A.实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
B.工业制硫酸中常鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3
C.开启碳酸饮料后，瓶中立刻泛起大量气泡
D.H2、I2、HI组成的平衡体系加压后颜色变深
解析：D　Cl2与水反应：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，饱和食盐水中含有Cl－，可以使化学平衡逆向移动，有助于收集Cl2；在其他条件不变时，使用过量空气，增大了O2的浓度，可以使化学平衡正向移动，有利于SO2转化为SO3；当开启碳酸饮料后，气体压强变小，CO2的溶解度降低，CO2逸出，导致瓶中立刻泛起大量气泡；H2、I2、HI三者的平衡混合气，加压（缩小容器体积）浓度增加，颜色变深，但平衡不移动，与勒夏特列原理无关，D符合题意。
3.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 mol·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 mol·L－1，并保持容积不变，再次达到平衡时c（N2）的范围是1 mol·L－1＜c（N2）＜2 mol·L－1　。
（2）将容器体积缩小至平衡时的一半，并保持温度不变，再次达到平衡时压强p'的范围是p＜p'＜2p。
（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T＜T'＜T1。
解析：平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。
归纳总结
判断平衡移动方向的三个依据
（1）依据v正与v逆的相对大小。
（2）依据K与Q的相对大小。
（3）依据勒夏特列原理。
1.已知2NO2（g）N2O4（g）为放热反应，对于固定容积的该平衡体系来说，升高温度会导致（　　）
A.NO2的浓度降低
B.体系颜色变淡
C.正反应速率加快
D.平衡正向移动
解析：C　2NO2（g）N2O4（g）为放热反应，升高温度化学平衡向逆反应方向移动，从而使NO2的浓度增大，体系颜色变深，正、逆反应速率均加快。
2.（2025·贵阳高二月考）硫酸是重要的无机化工原料，硫酸工业中涉及反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。下列关于此反应的条件选择不是基于勒夏特列原理的是（　　）
A.按1∶1投入原料气
B.及时分离出SO3
C.增大体系的压强
D.在高温下进行反应
解析：D　按1∶1投入原料气，O2过量，能使平衡正向移动，提高SO2的转化率，A不符合题意；及时分离出SO3，降低了SO3的浓度，平衡正向移动，提高SO2的转化率，B不符合题意；增大压强时，平衡正向移动，提高SO2的转化率，C不符合题意；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不利于生产三氧化硫，在高温下进行反应是为了反应速率变快，不能用勒夏特列原理解释，D符合题意。
3.（2025·广州高二月考）如图为某化学反应的速率与时间的关系图，在t1时刻升高温度或者增大压强，速率的变化都符合图示的反应的是（　　）
A.2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＜0
B.C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）　ΔH＞0
C.H2（g）＋I2（g）2HI（g）　ΔH＞0
D.4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）　ΔH＜0
解析：D　根据图像可知，该反应的正反应是放热、气体体积增大的反应，只有D项符合。
4.以下是关于“外界因素对化学平衡移动影响的实验研究”的课题，回答问题：
（1）①研究对象的选择，现有以下可逆反应：
A.2NO2（g）N2O4 （g）　ΔH＜0
B.FeCl3＋3KSCNFe（SCN）3＋3KCl
其中，A适合于研究abc对平衡的影响，B适合于研究ac对平衡的影响。
a.浓度 b.压强
c.温度 d.催化剂
②研究方法：采用控制其他因素不变，改变其中一个因素的方法，并进行对比实验。
（2）单一因素对化学平衡移动影响的实验研究：
①浓度：将FeCl3与KSCN反应后所得的混合液分为2等份，分别加入浓FeCl3溶液和NaOH固体，观察现象。现象：加入浓FeCl3溶液后的混合溶液红色变深，加入NaOH固体后，混合溶液的红色变浅。
②温度：将密封并相互连通的盛有NO2的两个玻璃球，一个放入热水中，另一个放入冷水中。现象：放入热水中的球内红棕色变深；放入冷水中的球内红棕色变浅。
解析：（1）①反应2NO2（g）N2O4 （g）　ΔH＜0中，反应前后气体体积不相等，反应为放热反应，则温度、压强、浓度都会影响化学平衡，但是催化剂不影响平衡，所以反应A适合于研究温度、压强、浓度对平衡的影响，即a、b、c正确；反应FeCl3＋3KSCNFe（SCN）3＋3KCl在溶液中进行，压强和催化剂不影响平衡，而温度和浓度会影响平衡，所以B适合研究温度、浓度对平衡的影响，即a、c正确。 （2）①将FeCl3与KSCN反应后所得的混合液分为2等份，加入浓FeCl3溶液后，铁离子浓度增大，平衡向着正向移动，则混合溶液红色变深；加入NaOH固体后，氢氧根离子与铁离子反应生成难溶物氢氧化铁，则溶液中铁离子浓度减小，混合溶液红色变浅。②由于反应2NO2（g）N2O4 （g）　ΔH＜0为放热反应，放入热水中，温度升高，平衡逆向移动，二氧化氮浓度增大，球内红棕色变深；放入冷水中，平衡正向移动，二氧化氮浓度减小，则球内红棕色变浅。
题组一　探究温度对化学平衡的影响
1.（2024·衡水高二月考）为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在5支试管中分别加入5 mL H2O2溶液，并测量收集V mL气体（相同状况）时所需的时间，实验记录如下：
实验序号 H2O2溶液浓度 反应温度 催化剂 反应时间
① 2％ 20 ℃ 无 t1
② 2％ 40 ℃ 无 t2
③ 5％ 20 ℃ MnO2 t3
④ 5％ 40 ℃ MnO2 t4
⑤ 5％ 20 ℃ FeCl3 t5
下列说法中错误的是（　　）
A.实验①、②研究温度对反应速率的影响
B.实验②、③研究催化剂对反应速率的影响
C.实验③、⑤研究不同催化剂的催化效果
D.获得相同体积的O2所需时间：t1＞t2＞t4
解析：B　实验①、②温度不同，其他条件都相同，即研究温度对反应速率的影响，A正确；实验②无催化剂，实验③有催化剂，但二者过氧化氢浓度不同且反应温度也不同，即无法得出催化剂对反应速率的影响，B错误；实验③、⑤除了催化剂种类不同，其他条件均相同，即可研究不同催化剂的催化效果，C正确；实验①②中，其他条件相同，但②温度高，所以反应时间：t1＞t2；实验②④中，温度相同，但④中过氧化氢浓度大且有催化剂，所以反应时间：t2＞t4，综上，反应时间：t1＞t2＞t4，D正确。
2.（2025·宜春高二月考）如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别装在盛有水的三个烧杯中，在①烧杯中加入CaO，在②烧杯中不加其他任何物质，在③烧杯中加入NH4Cl晶体，发现①中红棕色变深，③中红棕色变浅。已知：2NO2（红棕色）N2O4（无色），下列叙述正确的是（　　）
A.2NO2N2O4是吸热反应
B.NH4Cl溶于水时吸收热量
C.③烧瓶中气体的压强增大
D.①烧瓶中平衡时混合气体的平均相对分子质量增大
解析：B　氧化钙与水反应放热，氯化铵溶于水吸收热量，①中红棕色变深，③中红棕色变浅，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，①烧瓶中平衡时混合气体的平均相对分子质量减小，A、D错误，B正确；③烧杯温度下降，平衡正向移动，气体物质的量减小，气体的压强减小，C错误。
题组二　温度、催化剂对化学平衡的影响
3.（2025·白城一中高二期末）有一处于平衡状态的反应：3A（s）＋2B（g）3C（g）　ΔH＞0。为了使平衡向生成C的方向移动，应选择的条件是（　　）
A.增大压强 B.升高温度
C.使用催化剂 D.增大A的物质的量
解析：B　该反应为气体分子数增加的反应，增大压强，该平衡逆向移动，A不符合题意；该反应为吸热反应，升高温度，该平衡正向移动，即向着生成C的方向移动，B符合题意；使用催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，C不符合题意；增大A的物质的量，A的浓度不变，反应速率不变，该平衡不移动，D不符合题意。
4.（2025·北京中关村中学高二月考）一定条件下，2NO2（g）N2O4（g）　ΔH＜0。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是（　　）
A.温度0 ℃、压强50 kPa
B.温度130 ℃、压强300 kPa
C.温度25 ℃、压强100 kPa
D.温度130 ℃、压强50 kPa
解析：D　测定二氧化氮的相对分子质量，要使测定结果误差最小，应该使混合气体中NO2的含量越多越好，为了实现该目的，应该改变条件使平衡尽可能逆向移动。该反应是一个反应前后气体分子数减小的放热反应，可以通过减小压强、升高温度使平衡逆向移动，则选项中，温度高的为130 ℃，压强低的为50 kPa，结合二者选D。
5.（教材改编题）将一定量的CO2和H2充入恒容密闭容器中，发生反应：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＝－49 kJ·mol－1，H2的物质的量随时间的变化如实线甲所示，若变为虚线乙，可能改变的条件是（　　）
A.加催化剂 B.升高温度
C.充入N2 D.增大CO2的浓度
解析：D　加入催化剂，平衡不移动，氢气的物质的量不变，A错误；升高温度，平衡向逆反应方向移动，氢气的物质的量增大，B错误；向恒容容器中通入不参与反应的N2，平衡不移动，H2的物质的量不变，C错误；增大反应物CO2的浓度，平衡向正反应方向移动，H2的物质的量减小，D正确。
6.某可逆反应平衡常数表达式为K＝。达到平衡状态时，如果升高温度（其他条件不变），则c（NO）减小。下列说法正确的是（　　）
A.该反应的化学方程式为NO（g）＋SO3（g）NO2（g）＋SO2（g）
B.升高温度K增大
C.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D.一定条件下达到平衡后，缩小容器容积，使体系压强增大，气体颜色加深
解析：D　由某可逆反应平衡常数K＝可知，该反应的化学方程式为NO2（g）＋SO2（g）NO（g）＋SO3（g），A错误；c（NO）减小，说明升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，B错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C错误；缩小容器容积，使体系压强增大，化学平衡不发生移动，但由于物质的浓度增大，因此混合气体颜色加深，D正确。
7.根据下列实验操作，判断其现象和结论均正确的是（　　）
选项 实验操作 现象 结论
A 向一密闭容器充入NO2，保持温度不变，扩大容器容积 容器中气体颜色先变浅后变深 平衡2NO2（g）N2O4（g）先正向移动再逆向移动
B 向2 mL 5％ H2O2溶液中分别滴加5滴等浓度的FeCl3和KMnO4溶液 加入 KMnO4溶液的反应更剧烈 KMnO4比FeCl3催化效果好
C 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 玻璃球中红棕色加深 反应2NO2（g）N2O4（g）的ΔH＜0
D 在KSCN与FeCl3的混合液中再加入KCl固体 溶液红色变浅 增大生成物浓度，平衡逆向移动
解析：C　A项，扩大容器容积，NO2浓度减小，容器中气体颜色先变浅，平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色又变深，错误；B项，KMnO4是氧化剂，不是催化剂，错误；C项，玻璃球中红棕色加深，说明升高温度，平衡逆向移动，该反应为放热反应，ΔH＜0，正确；D项，反应实质为Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3，加入KCl固体，对该平衡没有影响，错误。
题组三　勒夏特列原理的应用
8.（2025·南昌高二月考）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A.新制氯水在光照下溶液颜色变浅
B.实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出以提高其产量
C.工业生产硫酸的过程中将黄铁矿粉碎后加入沸腾炉
D.实验室可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
解析：C　新制氯水中存在平衡：Cl2＋H2OHClO＋HCl，光照条件下HClO分解，化学平衡向右移动；将乙酸乙酯不断蒸出，减小生成物浓度导致平衡向正反应方向移动，从而提高乙酸乙酯产率；将黄铁矿粉碎后加入沸腾炉，可增大反应物的接触面积，从而增大化学反应速率，与平衡移动原理无关，C符合题意；加入氢氧化钠固体，溶解放热，使一水合氨分解生成氨气，并且增大了OH－浓度，化学平衡NH3＋H2ONH3·H2ON＋OH－逆向移动，D不符合题意。
9.（2025·邯郸高二期中）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A.工业制取金属钾的反应为Na（l）＋KCl（l）NaCl（l）＋K（g），将钾蒸气从混合物中分离出来，有利于提高反应物的转化率
B.反应CO（g）＋NO2（g）CO2（g）＋NO（g）达到平衡后，缩小容积，混合气体颜色变深
C.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
D.合成氨反应为放热反应，降低温度有利于增大反应物的平衡转化率
解析：B　将钾蒸气从混合物中分离出来，生成物浓度减小，平衡正向移动，有利于提高反应物的转化率；缩小容积，平衡不移动，混合气体颜色变深，是因为体积减小而使二氧化氮浓度增大，和化学平衡移动无关，B符合题意；NO2转化为N2O4是放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO2浓度增大，混合气体颜色加深；降低温度，平衡正向移动，有利于增大反应物的平衡转化率。
10.可逆反应M＋N（s）R达到平衡后，无论加压或降温，M的转化率都增大，则下列结论正确的是（　　）
A.M为气体，R为固体或液体，正反应为放热反应
B.M为固体或液体，R为气体，正反应为放热反应
C.M为气体，R为固体或液体，正反应为吸热反应
D.M、R均为气体，正反应为吸热反应
解析：A　可逆反应M＋N（s）R达到平衡后，降温，M的转化率增大，说明平衡正向移动，正反应放热；加压，M的转化率增大，说明平衡正向移动，正方向气体分子数减小，则M一定为气体，R一定为非气体，A符合题意。
11.（2025·抚州高二期中）一定条件下存在反应2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）　ΔH＜0。现有三个容积相同的密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，按如图所示投料，在常温下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是（　　）
A.容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数相同
B.容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率相同
C.NO2的体积分数：Ⅱ＜Ⅲ
D.容器Ⅰ中NO的转化率与容器Ⅱ中NO2的转化率之和小于1
解析：D　容器Ⅰ是绝热容器，反应过程中温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数不相同，A错误；容器Ⅱ是恒容容器，反应过程中压强增大，容器Ⅲ是恒压容器，反应过程中压强不变，两容器的投料相同，故容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率不相同，B错误；容器Ⅱ是恒温恒容，容器Ⅲ是恒温恒压，随着反应的进行，容器Ⅱ中压强大于容器Ⅲ，平衡正向移动，NO2含量增大，NO2的体积分数：Ⅱ＞Ⅲ，C错误；若容器Ⅱ恒温恒容，容器Ⅰ也是恒温恒容时，达到相同平衡状态，容器Ⅰ中NO转化率和容器Ⅱ中NO2转化率之和为1，但实际容器Ⅰ是绝热恒容，随反应进行温度升高，平衡逆向移动，NO的转化率减小，因此容器Ⅰ中NO的转化率与容器Ⅱ中NO2的转化率之和小于1，D正确。
12.（2025·聊城高二月考）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）该反应的逆反应为放热反应，且m＋n＞ （填“＞”“＝”或“＜”） p。
（2）减压时，A的质量分数增大（填“增大”“减小”或“不变”，下同）。
（3）若容积不变加入B，则B的转化率减小。
（4）若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将减小。
（5）若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量不变。
（6）若B是有色物质，A、C均无色，则加入C（容积不变）时混合物颜色变深；而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色变浅（填“变深”“变浅”或“不变”）。
解析：（1）当升高温度时，B的转化率变大，说明温度升高平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，逆反应放热，当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明压强减小平衡向逆反应方向移动，m＋n＞p。（2）当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明压强减小平衡向逆反应方向移动，所以A的质量分数增大。（3）若保持容器容积不变，加入B，平衡正向移动，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，则平衡时B、C的浓度之比将减小。（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。（6）加入C（容积不变）时，平衡向逆反应方向移动，B的浓度增大，颜色加深；维持容器内压强不变，充入氖气时，容器容积增大，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，但B的浓度减小，颜色变浅。
13.由γ-羟基丁酸（HOCH2CH2CH2COOH）生成γ-丁内酯（）的反应为HOCH2CH2CH2COOH＋H2O　ΔH＜0。
在25 ℃时，溶液中γ-羟基丁酸的初始浓度为0.200 mol·L－1，随着反应的进行，测得γ-丁内酯浓度随时间的变化如表所示。
t/min 21 50 80 100
c/（mol·L－1） 0.024 0.050 0.071 0.081
t/min 120 160 220 ∞
c/（mol·L－1） 0.090 0.104 0.116 0.132
（1）该反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动（填“正向”“不”或“逆向”）。
（2）在50 min时，γ-羟基丁酸的转化率为25％。
（3）为提高平衡时γ-羟基丁酸的转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是移出γ-丁内酯（或减小γ-丁内酯的浓度）　。
（4）25 ℃时，该反应的平衡常数K为1.94（结果保留两位小数），在25 ℃时，当γ-丁内酯与γ-羟基丁酸的物质的量浓度之比保持不变时，反应一定达到平衡（填“一定”或“不一定”）。
解析：（1）该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动。（2）根据物质反应转化关系可知，在50 min内γ-羟基丁酸浓度变化为0.050 mol·L－1，则其转化率为×100％＝25％。（3）为提高平衡时γ-羟基丁酸的转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是移出γ-丁内酯（或减小γ-丁内酯的浓度）。（4）在25 ℃时，该反应达到平衡状态时，c（γ-丁内酯）＝0.132 mol·L－1，此时c（γ-羟基丁酸）＝0.200 mol·L－1－0.132 mol·L－1＝0.068 mol·L－1，则该温度下该反应的化学平衡常数为K＝＝≈1.94；γ-丁内酯是生成物，γ-羟基丁酸是反应物，在反应过程中其物质的量浓度之比是一个变量，则当γ-丁内酯与γ-羟基丁酸的物质的量浓度之比保持不变时，反应一定达到平衡。
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