反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響

關(guān)于反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響自然現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差異在于?后者是在人們控制了一定的實(shí)驗(yàn)條件下發(fā)生的。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)條件的控制密切相關(guān)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，試劑的純度、濃度、溫度、催化劑等各種因素對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡結(jié)果都有著重要的影響。第2頁,共30頁，2024年2月25日，星期天所以，在做某個化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，必須考慮該實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)條件是否已經(jīng)確定，如:?實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)、反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)的溫度、是否要加催化劑或選用催化劑的種類及其用量等只有各項(xiàng)反應(yīng)條件都考慮周全，才能在實(shí)驗(yàn)過程中對反應(yīng)條件進(jìn)行有效地控制，實(shí)驗(yàn)才能順利進(jìn)行。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)就是條件控制下發(fā)生的化學(xué)變化。第3頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征1、化學(xué)平衡狀態(tài)

*指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。

一定條件下，平衡狀態(tài)是該條件下化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的最大限度。第4頁,共30頁，2024年2月25日，星期天外界條件對化學(xué)平衡移動的影響(只改變一個條件)3.化學(xué)平衡移動定義：可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡的建立過程叫化學(xué)平衡的移動。第5頁,共30頁，2024年2月25日，星期天化學(xué)平衡移動原理（勒夏特列原理）：

如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、溫度、或壓強(qiáng)等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。

學(xué)過的溶解平衡、電離平衡、水解平衡等都適用第6頁,共30頁，2024年2月25日，星期天3、氯化鈷溶液的變色原理四氯合鈷(Ⅱ)離子六水合鈷(Ⅱ)離子加入水，平衡向右移動，溶液的顏色由___色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)開___色加入濃鹽酸、氯化物溶液，平衡向左移動，溶液逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)開__色。[CoCl4]2-+6H2O[Co(H2O)6]2++4Cl-升溫：平衡正向移動現(xiàn)象：晶體由粉紅色變成藍(lán)色降溫：平衡逆向移動現(xiàn)象：晶體由藍(lán)色變成粉紅色藍(lán)色

粉紅色藍(lán)粉紅藍(lán)第7頁,共30頁，2024年2月25日，星期天探究1：氯化鈷溶液顏色的變化觀察稀釋酸性CoCl2溶液時顏色的變化

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論與解釋1.配制樣品溶液：取一支試管加入3mL0.5mol·L-1CoCl2溶液，再慢慢滴加約6mL濃鹽酸,待用，同時觀察現(xiàn)象慢慢加入濃鹽酸時，溶液由粉紅色→紫紅色→紫色→藍(lán)色2.稀釋：將1中的溶液分成兩份，向其中一支試管中慢慢加入約3mL蒸餾水，對比溶液顏色加水稀釋時，溶液顏色由藍(lán)色→紫色→紫紅色→粉紅色滴入濃鹽酸時，增大了Cl-濃度,平衡向左即生成[CoCl4]2-的方向移動加水稀釋時，平衡向右即生成[Co(H2O)6]2+的方向移動[CoCl4]2-+6H2O[Co(H2O)6]2++4Cl-藍(lán)色

粉紅色第8頁,共30頁，2024年2月25日，星期天觀察受熱時CoCl2溶液顏色的變化

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論與解釋1.配制樣品溶液：取一支試管加入3mL95%乙醇溶液和少量(2-3小粒)氯化鈷晶體，振蕩使其溶解再滴滴加蒸餾水，至溶液恰好呈粉紅色氯化鈷晶體溶于乙醇時呈藍(lán)色，加水時溶液由藍(lán)色→紫色→很快變成粉紅色2.加熱：用酒精燈加熱1中的溶液，再冷卻，觀察顏色的變化加熱時，溶液顏色由粉紅色→紫色→藍(lán)色，冷卻時，溶液顏色又從藍(lán)色→紫色→很快變成粉紅色加水稀釋時，平衡向左即生成[Co(H2O)6]2+移動隨著溫度的升高，CoCl2·6H2O逐漸失去結(jié)晶水。冷卻時CoCl2又結(jié)合成

CoCl2·6H2O即平衡向右移動第9頁,共30頁，2024年2月25日，星期天思考1．有人將棉球用氯化鈷溶液浸泡后，懸掛在家中，粗略測估室內(nèi)的空氣濕度，原理是什么？

乙酸乙酯水解的影響因素酸對乙酸乙酯的水解起催化劑的作用堿對乙酸乙酯的水解起催化劑的作用外，還能促進(jìn)水解平衡向右移動。利用二氯化鈷水合物在不同濕度下會呈現(xiàn)不同顏色的特性,隨著空氣中水分的不同，棉球會發(fā)生顏色的變化，由此估計(jì)空氣的濕度。第10頁,共30頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)2:探究影響乙酸乙酯水解程度的因素試管1：4mL蒸餾水+2滴甲基橙+2mL乙酸乙酯試管2：4mL5mol·L-1

H2SO4+2滴甲基橙+2mL乙酸乙酯試管3：4mL10mol·L-1NaOH溶液+2滴石蕊+2mL乙酸乙酯振蕩后用透明膠帶紙對液相界面做好標(biāo)記。將三只試管同時插入熱水浴(65℃-70℃)中，加熱6-10分鐘(加熱過程可振蕩)。取出試管觀察液相界面情況。溶液顯橙色現(xiàn)象1.試管液相無明顯變化；2.試管液相界面略有上升；3.試管液相界面明顯上升，石蕊藍(lán)色褪去。溶液呈紅色溶液呈藍(lán)色第11頁,共30頁，2024年2月25日，星期天探究影響乙酸乙酯水解程度的因素第12頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2、書本57頁交流與討論2甲基橙、蒸餾水甲基橙、硫酸石蕊、NaOH酯層最厚酯層最薄酯層介于中間指示劑有兩個作用：一是對水層進(jìn)行染色，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰可辨，（酯層、水層分界明顯），二是還可起指示溶液酸堿性的作用。紅色為酸性溶液，橙色溶液為近中性溶液，藍(lán)色溶液為堿性溶液。酯層最厚的是加了蒸餾水，最薄的是加了堿，處于兩者之間的則加了酸。第13頁,共30頁，2024年2月25日，星期天1.在乙酸乙酯中分別加入等體積的下列試劑，乙酸乙酯水解程度最大的是（）A

2mol/LH2SO4B2mol/LNaOHC蒸餾水D4mol/LCH3COOH2.在盛有氯化鈷溶液的試管中，加入一定量的濃鹽酸，溶液的顏色的變化是（）A藍(lán)色加深B紅色加深

C由粉紅色變?yōu)樗{(lán)色D由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色3.在試管中加入半試管95％乙醇和少量紅色氯化鈷晶體（CoCl2·6H2O），振蕩使其溶解，再在常溫下所得溶液呈___色，再逐滴滴加蒸餾水至溶液恰好呈

色。

漸加熱，則溶液最終會變成________色。原因是_________________________________

BC藍(lán)色藍(lán)色加熱時隨溫度升高CoCl2·6H2O逐漸失水顏色呈藍(lán)紫色至純藍(lán)。粉紅色第14頁,共30頁，2024年2月25日，星期天4.CuCl2的稀溶液呈藍(lán)色，而濃溶液呈黃綠色，有人認(rèn)為這是因?yàn)槿芤褐写嬖谥铝衅胶?，[Cu(H2O)4]2+(藍(lán)色)+4Cl-

___________________________________請你設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。[CuCl4]2-(黃綠色)+4H2O，在盛有CuCl2的稀溶液的試管中，加入一定量的濃鹽酸，觀察溶液顏色的變化，如溶液顏色變?yōu)辄S綠色，則證明平衡存在，氯離子濃度增大，平衡向正方向移動。(其它合理方案也可)第15頁,共30頁，2024年2月25日，星期天(2)將5滴2mol/LH2SO4溶液加入上述(1)所得溶液中，描述其現(xiàn)象并闡述理由____________________________________________。(3)在上述(2)所得溶液中，再滴入5滴2mol/LH2SO4溶液，描述其現(xiàn)象并闡述理由____________________________________________溶液呈黃色，加入OH－中和了H＋，使c(H＋)降低，平衡向右移動，c(CrO4)2-增大.溶液由黃色變?yōu)槌壬忘S色之間的顏色，所加H2SO4恰好與NaOH完全中和，使平衡恢復(fù)到原狀態(tài)溶液變?yōu)槌壬?，c(H＋)增大，使平衡向左移動，c(Cr2O7)2-增大。5.重鉻酸鉀(K2Cr2O7)是橙色晶體，鉻酸鉀(K2CrO4)是黃色晶體。將重鉻酸鉀溶于水配成2%的溶液，重鉻酸鉀發(fā)生水解，反應(yīng)的離子方程式為：Cr2O72-＋H2O2CrO42-＋2H＋，當(dāng)達(dá)到平衡時，溶液的顏色介于橙色和黃色之間。(1)將10滴2mol/LNaOH溶液滴入3mL2%K2Cr2O7溶液中，描述其現(xiàn)象并闡述理由第16頁,共30頁，2024年2月25日，星期天B7．Fe(NO3)2溶液呈淺綠色，其中存在下列平衡：Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋，往該溶液中逐滴加入鹽酸，發(fā)生的變化是(

)A．溶液顏色由淺綠色變?yōu)樽攸S色B．平衡向正反應(yīng)方向移動C．溶液顏色由黃色變?yōu)闇\綠色D．溶液顏色由淺綠色變?yōu)樯罹G色A第17頁,共30頁，2024年2月25日，星期天8.(2011年常州高二檢測)乙酸乙酯是重要的化工原料，沸點(diǎn)約77℃。其水解反應(yīng)方程式為：CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH，。酸和堿均可用作該反應(yīng)的催化劑。某興趣小組對NaOH溶液催化乙酸乙酯水解進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)步驟：向試管中加入8mLNaOH溶液，再加入2mL乙酸乙酯，用直尺量出乙酸乙酯的高度。再把試管放入70℃的水浴中，每隔1min將其取出，振蕩，靜置，立即測量并記錄剩余酯層的高度，再迅速放回水浴中繼續(xù)加熱，如此反復(fù)進(jìn)行。

改變NaOH溶液的濃度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)記錄：第18頁,共30頁，2024年2月25日，星期天乙酸乙酯水解后剩余的高度/mm組別c(NaOH)/mol·L－1時間/min01234567810.510.09.08.07.57.06.56.56.56.521.010.08.57.06.05.04.54.54.54.532.010.08.06.04.53.02.01.51.51.5回答下列問題：(1)完成上述對比實(shí)驗(yàn)時，每組實(shí)驗(yàn)都必須控制不變的因素有____________、____________、____________、反應(yīng)時間、試管規(guī)格、操作流程等；(2)分析上述數(shù)據(jù)，得到乙酸乙酯水解速率的結(jié)論是：①NaOH溶液濃度越大，水解速率越________；②_____________________________________________；NaOH溶液的體積乙酸乙酯的用量反應(yīng)溫度快乙酸乙酯水解速率先快后慢，一段時間后停止水解第19頁,共30頁，2024年2月25日，星期天(3)結(jié)論②的理論解釋是________________________________________________________________________；(4)欲使乙酸乙酯完全水解，可采取的措施是_______________________________________；(5)有同學(xué)認(rèn)為有必要用蒸餾水代替NaOH溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)，對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，主要原因是________________________________________________________________________。NaOH能與水解產(chǎn)物醋酸發(fā)生中和反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，NaOH濃度逐漸減小直到完全消耗，其催化作用也逐漸減弱直到?jīng)]有催化作用增大NaOH溶液的濃度(或體積)乙酸乙酯水解過程中部分揮發(fā)第20頁,共30頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)3:淀粉與碘顯色現(xiàn)象的探究淀粉溶液的濃度為10%，選用的酸為4mol·L-1的硫酸，2mol·L-1的硫酸和6mol·L-1的硫酸以及1mol·L-1的鹽酸和濃鹽酸實(shí)驗(yàn)步驟：1.在3只試管中加入4mL的淀粉溶液，并加入2mL用4mol·L-1的硫酸，各滴入1滴碘水。2.觀察現(xiàn)象。3.將1試管放入60℃的水浴中，將2試管放入70℃的水浴中，將3試管放入80℃的水浴中。觀察溶液顏色的變化。4.用水冷卻，觀察溶液顏色的變化。第21頁,共30頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)(1):不同溫度下酸性介質(zhì)對淀粉指示劑顯色靈敏性影響比較項(xiàng)目1(60℃)2(70℃)3(80℃)未放入水浴深藍(lán)色深藍(lán)色深藍(lán)色放入水浴后約10分鐘顏色變淺約8分鐘顏色褪去約5分鐘顏色褪去用水冷卻約1分鐘中恢復(fù)藍(lán)色約2分鐘中恢復(fù)藍(lán)色約2分半鐘中恢復(fù)藍(lán)色結(jié)論：同濃度下，隨著溫度的升高，淀粉遇碘的藍(lán)色褪的越快。恢復(fù)為藍(lán)色所需的時間更長。第22頁,共30頁，2024年2月25日，星期天溫度高，淀粉分子的形變越大，淀粉分子無法在保持對碘的吸附，故藍(lán)色褪去。當(dāng)冷卻時，形變大的分子恢復(fù)至原來形態(tài)的時間越長，故恢復(fù)到藍(lán)色的時間也長。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用同氫離子濃度的鹽酸和硫酸實(shí)驗(yàn)，鹽酸對碘-淀粉顏色的變化影響比硫酸大。解釋：第23頁,共30頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)(2)不同有機(jī)介質(zhì)對淀粉指示劑顯色靈敏性的影響實(shí)驗(yàn)步驟：1.3只試管編號：1試管加2mL30%乙醇；2試管加2mL無水乙醇；3試管加2mL四氯化碳。2.各加2mL淀粉溶液振蕩，各滴入1滴碘水,靜置10分鐘觀察。比較項(xiàng)目123介質(zhì)類型30%乙醇無水乙醇四氯化碳室溫藍(lán)紫色棕色分層上層深藍(lán)色下層粉紅色結(jié)論:有機(jī)溶劑對碘-淀粉顏色的變化影響不大。解釋：由于直鏈淀粉的螺旋孔徑為1.3nm，恰好能溶納碘分子。故溶劑的相似相溶對其影響不大。像四氯化碳就不能有效地萃取碘-淀粉溶液中的碘。綜上：選用碘或淀粉作指示劑顯色時，注意在室溫或溫度稍高（低于50℃）其溶液在一定的酸度下進(jìn)行效果靈敏。第24頁,共30頁，2024年2月25日，星期天壓強(qiáng)對2NO2N2O4化學(xué)平衡的影響拓展課題4-5：壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響第25頁,共30頁，2024年2月25日，星期天例1：在一密閉容器中充入2molNO2,建立平衡：2NO2N2O4測得NO2轉(zhuǎn)化率為a%。在其它條件不變時，再充入2molNO2，待新平衡建立時，又測NO2的轉(zhuǎn)化率為b%,問a、b值的大小關(guān)系。a%＜b%1molN2O41molN2O4N2O4N2O4a′%＞b′%

a′%b′%,a′%=1-a%

第26頁,共30頁，2024年2月25日，星期天延伸1：在一密閉容器中充入2molHI建立平衡：I2+H22HI測得HI

轉(zhuǎn)化率為a%。在其它條件不變時，再充入2molHI

，待新平衡建立時，又測HI的轉(zhuǎn)化率為b%,問a、b值的大小關(guān)系。a