5.4.3　温度对化学平衡的影响

浓度或压强对化学平衡的影响通过改变反应商Q，使Q≠K 实现，而温度对化学平衡的影响则是通过改变其平衡常数K，使Q≠K 实现。

通过化学热力学有关公式可以推导出温度与化学平衡常数之间的关系为

K1、K2 分别为可逆反应在温度T1、T2 下的平衡常数，ΔH 为可逆反应的反应热。对于可逆反应，若正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应；反之，若正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应。

对于吸热反应（ΔH>0），当T2 >T1（即温度由T1 升高到T2）时，由上式得K2 >K1，即平衡常数随温度的升高而增大，此时K2 >Q，化学平衡向正反应方向移动（即向吸热反应方向移动），在T2 下建立新的化学平衡。当T2 <T1（即温度由T1 降低到T2）时，由上式得K2 <K1，即平衡常数随温度的降低而减小，此时K2 <Q，化学平衡向逆反应方向移动（即向放热反应方向移动），在T2 下建立新的化学平衡。对于放热反应（ΔH<0），同理也可得到类似的结论。

总之，在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，降低温度平衡向放热反应方向移动。

课堂互动

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针对上述各种因素对化学平衡的影响，法国化学家勒夏特列（Le Chatelier）将其概括为一条普遍规律：假如改变影响平衡体系的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡向着减弱这个改变的方向移动。这个规律称为勒夏特列原理，也称为平衡移动原理。但应当注意的是，此原理只适用于已经达到平衡的反应体系。

一、单选题

1.在可逆反应中，改变下列条件一定能加快反应速率的是（ ）。

A.增大反应物的量 B.增大压强

C.升高温度 D.使用催化剂

2.达到化学平衡的条件是（ ）。

A.反应物与产物浓度相等 B.反应停止产生热

C.反应停止 D.正向反应速率=逆向反应速率

3.某反应活化能为80 kJ/mol，当反应温度由293 K 增加到303 K 时，则反应速率增加到原来的（ ）倍。

A.2 B.3 C.2.5 D.4

4.对于反应AB+C，加入正催化剂，则（ ）。

A.v正、v逆均增大 B.v正增大，v逆减小

C.v正、v逆均减小 D.v正减小，v逆增大

5.A（g）+B（g）C（g）为基元反应，该反应的级数为（ ）。

A.一 B.二 C.三 D.零

6.下列有关活化能的叙述不正确的是（ ）。

A.不同反应具有不同的活化能

B.同一条件下同一反应活化能越大，其反应速率越小

C.同一反应活化能越小，其反应速率越小

D.活化能可以通过实验来测定

7.对于可逆反应，其正反应平衡常数和逆反应平衡常数之间的关系为（ ）。

A.两者之和等于1 B.相等

C.两者之积为1 D.两者正负号相反

8.升高温度，反应速率增大的主要原因是（ ）。

A.降低反应的活化能 B.增加分子间的碰撞频率

C.增大活化分子的百分数 D 平衡向吸热反应方向移动

9.催化剂能加速反应，它的作用机理是（ ）。

A.减少速率常数 B.增大平衡常数

C.增大碰撞频率 D.改变反应途径，降低活化能

二、判断题

1.化学反应的活化能越高，反应速率越快。（ ）

2.在一定温度下，可逆反应达到平衡时，反应物浓度与生成物浓度相等。（ ）

3.加入催化剂后，可改变反应活化能，但不能改变平衡转化率。（ ）

4.有效碰撞是能够发生化学反应的碰撞。（ ）

5.催化剂同等程度地改变正逆反应活化能，因此同等程度地改变正逆反应速率。（ ）

6.温度升高，吸热反应速率加快，放热反应速率减慢，平衡向吸热反应方向移动。（ ）

7.达到平衡后增大产物浓度，使Q>K，因而平衡向逆反应方向移动。（ ）

8.平衡常数K 取决于反应的本性和温度，与浓度无关。（ ）

9.反应的级数取决于化学反应方程式中反应物的化学计量数。（ ）

10.在某气体反应平衡体系中引入惰性气体，该反应平衡一定会改变。（ ）

三、计算题

1.对于反应A（g）+B（g）C（g），若A 的浓度为原来的2 倍，反应速率则为原来的2 倍；若B 浓度为原来的2 倍，反应速率也为原来的4 倍。请写出该反应的速率方程。

2.反应HI（g）+CH3I（g）CH4（g）+I2（g），在650 K 时反应速率常数是2.0×105，在670 K 时反应速率常数是7.0×105，计算该反应的活化能Ea。