(浙江專用)2018年高中化學(xué) 專題4 化學(xué)反應(yīng)條件的控制 課題3 反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響教學(xué)案 蘇教版選修6.doc
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課題3 反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響 [浙江選考加試要求] ———————————————————————————————————— 1.氯化鈷溶液的變色原理。 2.濃度、溫度變化對氯化鈷溶液平衡體系的影響。 3.不同條件下(酸、堿性)乙酸乙酯水解的速率和程度。 1.通過實驗加深對可逆反應(yīng)的了解和認(rèn)識、加深對化學(xué)平衡移動的理解。 2.學(xué)習(xí)乙酸乙酯水解反應(yīng)條件的控制。 3.用實驗的方法了解和初步探究溫度、濃度、壓強等因素對化學(xué)平衡的影響。 ———————實驗要素先知道 1.化學(xué)平衡狀態(tài) 在一定條件下的某個可逆反應(yīng),在向一定體積的密閉容器中投入一定量反應(yīng)物時,反應(yīng)物的濃度最大。反應(yīng)開始后,反應(yīng)物的濃度逐漸減小,生成物的濃度則由零開始逐漸增大。因此,反應(yīng)開始時,v正最大,v逆為零。隨著反應(yīng)的進行,v正逐漸減小,v逆逐漸增大。反應(yīng)進行到某一時刻,v正=v逆,此時,該可逆反應(yīng)達到了化學(xué)平衡狀態(tài)。上述可逆反應(yīng)中,v正、v逆隨反應(yīng)進行的時間(t)的變化情況,可表示如圖。 2.化學(xué)平衡的移動 化學(xué)平衡的移動是由于濃度、溫度、壓強的變化,使v正≠v逆。當(dāng)v正>v逆時,平衡向正反應(yīng)方向移動;當(dāng)v正<v逆時,平衡向逆反應(yīng)方向移動。 (1)當(dāng)增大反應(yīng)物濃度時,新的正反應(yīng)速率v′正增大,即v′正>v正,由于生成物的濃度沒有變化,在v′正增大的瞬 間,v逆并沒有增加,即v′逆=v逆。所以,此時v′正>v′逆,平衡將向正反應(yīng)方向移動。 (2)當(dāng)增大平衡體系壓強時,混合物由各氣體組分的濃度以同等倍數(shù)增加,但是,這種氣體物質(zhì)濃度的等倍數(shù)增加,不會使正、逆反應(yīng)速率等倍增加。如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q。所以,增大壓強會使平衡向生成三氧化硫的方向移動,也就是向氣體體積縮小的方向移動。 反應(yīng)物與生成物的氣體分子數(shù)相等,即氣體體積相等的反應(yīng),如:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),壓強變化,并不能使平衡發(fā)生移動。 (3)對于正反應(yīng)方向是放熱的平衡體系,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動;正反應(yīng)方向是吸熱的平衡體系,升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動。如: 2NO2(g)N2O4(g)+57 kJ, (紅棕色) (無色) 升高溫度,紅棕色變深,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動;降低溫度,紅棕色變淺,說明平衡向正反應(yīng)方向移動。 ———————實驗過程詳剖析 [器材與原理] 相關(guān)器材 試管、酒精燈、燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、藥匙、試管夾、火柴。 相關(guān)原理 1.氯化鈷溶液的變色原理 在氯化鈷溶液中,四氯合鈷(Ⅱ)離子與六水合鈷(Ⅱ)離子間存在如下平衡: 通過加濃鹽酸和加水的方式來改變平衡移動,即通過改變濃度和同離子效應(yīng)的方式來改變平衡移動。 2.CoCl2水合物呈現(xiàn)不同顏色的機理 由于Co2+的水解能力較弱,CoCl26H2O在加熱的過程中,它只是逐漸脫水,而不發(fā)生水解現(xiàn)象,因此在加熱過程中存在CoCl26H2O和無水CoCl2轉(zhuǎn)化過程中的顏色變化: CoCl2的水合過程是放熱過程,所以受熱平衡朝著脫水方向移動,顏色由粉紅色逐漸變?yōu)樽仙?、藍色。冷卻后,藍色又會逐漸變?yōu)樽仙?、粉紅色。 3.乙酸乙酯水解的影響因素 乙酸乙酯的水解是一個可逆反應(yīng):CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH 在純水中,即使加熱,乙酸乙酯的水解反應(yīng)也很慢,而酸或堿對它都有催化作用。酸可加速其達到水解平衡,而堿除了起催化作用外,還能與水解產(chǎn)物中的酸起反應(yīng),使該反應(yīng)的平衡向水解方向移動。所以,等量的酯在其他條件一致的情況下,用酸和用堿作催化劑,其水解的效果是不同的。 [實驗與拓展] 實驗流程 1.稀釋酸性CoCl2溶液時的顏色變化 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論與解釋 ①取一支試管,加入3 mL 0.5 molL-1CoCl2溶液,再慢慢滴加6 mL濃鹽酸,同時觀察現(xiàn)象 慢慢滴入濃鹽酸時,溶液顏色由粉紅色→紫色→藍紫色→藍色 慢慢滴入濃鹽酸時,Cl-濃度逐漸增大,平衡向生成[CoCl4]2-的方向移動 ②將上述溶液等分成兩份,向一支試管中慢慢加入3 mL蒸餾水,對比溶液顏色變化 加水稀釋時,溶液顏色由藍色→藍紫色→紫色→粉紅色 加蒸餾水稀釋時,平衡向生成[Co(H2O)6]2+的方向移動 2.加熱CoCl2溶液時的顏色變化 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論與解釋 ①取一支試管,加入3 mL 95%乙醇溶液、2~3小粒CoCl26H2O,振蕩溶解,再慢慢加蒸餾水至恰好呈粉紅色 CoCl26H2O溶于乙醇時呈藍色,加水時溶液顏色由藍色→粉紅色 加蒸餾水稀釋時,平衡向生成[Co(H2O)6]2+的方向移動 ②用酒精燈加熱①中所得溶液,再冷卻,觀察顏色變化 加熱時,溶液顏色由粉紅色→紫色→藍色,冷卻時,溶液顏色又從藍色→紫色→粉紅色 隨著溫度升高,CoCl26H2O逐漸失去結(jié)晶水。冷卻時,CoCl2又結(jié)合結(jié)晶水轉(zhuǎn)化成CoCl26H2O 3.不同條件下乙酸乙酯的水解 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論與解釋 ①取三支試管,編為1、2、3號,分別注入4 mL蒸餾水、4 mL 2 molL-1 H2SO4溶液、4 mL 4 molL-1 NaOH溶液。在試管1、2中各滴加2滴甲基橙,試管3中滴加2滴紫色石蕊。再分別加入2 mL乙酸乙酯 三支試管都產(chǎn)生分層現(xiàn)象。下層是水溶液,分別顯橙色、紅色和藍色 乙酸乙酯不溶于水,密度比水小,浮于水面上。甲基橙、石蕊等酸堿指示劑在酸或堿溶液中發(fā)生顏色變化 ②將①中三支試管同時插入約75 ℃水浴中,加熱約5 min。觀察比較酯層厚度變化(加熱過程不振蕩) 試管1無明顯變化,試管2、3中油層減少,試管3中油層減少幅度較大 無酸、堿作催化劑時,乙酸乙酯的水解很慢,酸、堿性條件下可促進水解平衡向正反應(yīng)方向移動,其中堿性條件更利于酯的水解 對點集訓(xùn) 1.對滴有酚酞溶液的下列溶液,操作后顏色變深的是( ) A.明礬溶液加熱 B.CH3COONa溶液加熱 C.氨水中加入少量NH4Cl固體 D.小蘇打溶液中加入少量NaCl固體 解析:選B 明礬溶液加熱使水解程度增大,酸性增強,酚酞溶液不變色,A項不符合題意;CH3COONa水解溶液顯堿性,使酚酞溶液顯紅色,加熱使水解程度增大,酚酞溶液顏色加深,B項符合題意;氨水中存在電離平衡NH3H2ONH+OH-,加入NH4Cl,使平衡左移,溶液顏色變淺,C項不符合題意;NaCl不水解,對顏色無影響,D項不符合題意。 2.某溫度下,有反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g);正反應(yīng)為放熱反應(yīng),在帶有活塞的密閉容器中達到平衡。下列說法中正確的是( ) A.體積不變,升溫,正反應(yīng)速率減小 B.溫度、壓強均不變,充入HI氣體,開始時正反應(yīng)速率增大 C.溫度不變,壓縮氣體的體積,平衡不移動,顏色加深 D.體積、溫度不變,充入氮氣后,正反應(yīng)速率將增大 解析:選C 升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都加快;該反應(yīng)屬于氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強或壓縮體積,平衡不移 動,但其中物質(zhì)的濃度增大,因為I2(g)的存在,顏色加深;溫度、壓強均不變,充入HI氣體,則容器的體積增大,反應(yīng)物濃度減小,開始時正反應(yīng)速率減小。 3.從植物花中提取一種有機物,可用簡化式HIn表示,在水溶液中因存在下列電離平衡:HIn(溶液紅色)H+(溶液)+In-(溶液黃色),故可用作酸堿指示劑。在該水溶液中加入下列物質(zhì),能使該指示劑顯黃色的是( ) A.鹽酸 B.碳酸鈉溶液 C.氯化鈉溶液 D.過氧化鈉 解析:選B 使指示劑顯黃色說明平衡向右移動,即必須使c(In-)增大,應(yīng)加入能與H+反應(yīng)的物質(zhì),B項符合題意。而D項中過氧化鈉具有強氧化性,能使有機色質(zhì)褪色。 4.反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0,達到平衡后,將氣體混合物的溫度降低。下列敘述中正確的是( ) A.正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小,平衡向正反應(yīng)方向移動 B.正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動 C.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小,平衡向正反應(yīng)方向移動 D.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動 解析:選C 題目提供的是一個正反應(yīng)方向放熱的化學(xué)反應(yīng),所以降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動;而溫度降低,正、逆反應(yīng)速率都減小。 5.酯是重要的有機合成中間體,廣泛應(yīng)用于溶劑、增塑劑、香料、黏合劑及印刷、紡織等工業(yè)。乙酸乙酯的實驗室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng):CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。請根據(jù)要求回答下列問題: (1)試管a中需加入濃硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL,正確的加入順序及操作是________________________________________________________________________。 (2)為防止a中的液體在實驗時發(fā)生暴沸,在加熱前應(yīng)采取的措施是_____________。 (3)實驗中加熱試管a的目的是:①_______________________________________; ②________________________________________________________________________。 (4)此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑,可能會造成__________、________________等問題。 (5)目前對該反應(yīng)的催化劑進行了新的探索,初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作此反應(yīng)的催化劑,且能重復(fù)使用。實驗數(shù)據(jù)如下表所示(乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合)。 同一反應(yīng)時間 同一反應(yīng)溫度 反應(yīng)溫度/℃ 轉(zhuǎn)化率/% 選擇性/% 反應(yīng)時間/h 轉(zhuǎn)化率/% 選擇性/% 40 77.8 100 2 80.2 100 60 92.3 100 3 87.8 100 80 92.6 100 4 92.3 100 120 94.5 98.7 6 93.0 100 選擇性100%表示反應(yīng)生成的產(chǎn)物是乙酸乙酯和水 ①根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列________(填字母)為該反應(yīng)的最佳條件。 A.120 ℃,4 h B.80 ℃,2 h C.60 ℃,4 h D.40 ℃,3 h ②當(dāng)反應(yīng)溫度達到120 ℃時,反應(yīng)選擇性降低的原因可能為__________________。 解析:(1)液體混合一般應(yīng)將密度大的液體加入到密度小的液體中。(2)加沸石或碎瓷片可防止液體暴沸。(3)該酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),升溫可加快反應(yīng)速率。及時將乙酸乙酯蒸出,減小生成物濃度,使平衡向正反應(yīng)方向移動,有利于乙酸乙酯的生成。(4)從催化劑重復(fù)利用、產(chǎn)物的污染、原料被炭化角度分析。(5)①從表中數(shù)據(jù)綜合分析,升高溫度轉(zhuǎn)化率提高,但120 ℃時催化劑的選擇性差,60 ℃和80 ℃時的轉(zhuǎn)化率相差不大,60 ℃為適宜溫度,反應(yīng)時間長,轉(zhuǎn)化率提高,但4~6小時轉(zhuǎn)化率提高不明顯,可選C;②發(fā)生了副反應(yīng),有可能是乙醇脫水生成了乙醚。 答案:(1)先加入乙醇,然后邊搖動試管邊慢慢加入濃硫酸,再加入冰醋酸 (2)在試管a中加入幾粒沸石(或碎瓷片) (3)加快反應(yīng)速率 及時將產(chǎn)物乙酸乙酯蒸出,以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移動 (4)產(chǎn)生大量的酸性廢液(或造成環(huán)境污染) 部分原料炭化 催化劑重復(fù)使用困難 催化效果不理想(任填兩種) (5)①C?、谝掖济撍闪艘颐? 拓展實驗 淀粉與碘顯色現(xiàn)象的探究 1.實驗原理 (1)I-含量對顯色的影響 I-濃度不低于10-4 molL-1,碘與淀粉才會顯色,I-濃度越高,顯色靈敏度越高。I2在水中產(chǎn)生微弱水解:I2+H2OHI+HIO。 (2)I2濃度的影響 當(dāng)I-存在時,常溫下,只要I2濃度不低于1.710-4 molL-1即能顯色。(碘顯色的極限為10-7gmL-1) (3)淀粉溶液濃度的影響 當(dāng)?shù)矸廴芤旱臐舛仍谑f分之五左右即形成淺藍色。 (4)溫度對顯色的影響 當(dāng)溫度升高時,顯色靈敏度會下降。溫度高于50 ℃時,看不到顯色,溫度越高褪色越快,停止加熱后重顯藍色的時間也越長。 (5)pH的影響 淀粉在強酸中會水解,產(chǎn)生糊精等,糊精與I2作用顯紅色,因而在酸性環(huán)境中該顯色反應(yīng)呈藍紫色;在強堿溶液中碘歧化反應(yīng)生成次碘酸鹽和碘化物,因而不顯色。 I2+2OH-===IO-+I-+H2O 弱酸中單質(zhì)碘有極微弱的水解,故酸性條件下有利于顯色。 I2+H2OH++I-+HIO(Kc=210-13) (6)醇的影響 醇濃度小于50%時顯藍色,大于50%時顯藍紫色。在無水乙醇中不立即顯色,在空氣中放置5 min后才顯紫色。乙醇含量越高,顯色靈敏度越小。 (7)淀粉新鮮程度的影響 淀粉越新鮮顯色越靈敏。淀粉溶液存放時間越長,呈紫色越明顯。 (8)淀粉結(jié)構(gòu)對顯色的影響 直鏈淀粉與碘作用顯藍色,支鏈淀粉與碘作用顯紫色。實驗室常用直鏈淀粉。 2.相關(guān)問題 (2016溫州八校聯(lián)考)淀粉水解的產(chǎn)物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制備草酸,裝置如圖1所示(加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去): 實驗過程如下:①將1∶1的淀粉水乳液與少許硫酸(98%)加入燒杯中,水浴加熱至85 ℃~90 ℃,保持30 min,然后逐漸將溫度降至60 ℃左右;②將一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中;③控制反應(yīng)液溫度在55~60 ℃條件下,邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸(65%HNO3、98%H2SO4的質(zhì)量比為2∶1.5)溶液;④反應(yīng)3 h左右,冷卻,過濾后再重結(jié)晶得草酸晶體。硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應(yīng): C6H12O6+12HNO3―→ 3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O C6H12O6+8HNO3―→6CO2+8NO↑+10H2O 3H2C2O4+2HNO3―→6CO2+2NO↑+4H2O 請回答下列問題: (1)實驗①加入98%硫酸少許的目的是:________。 (2)冷凝水從a口進入,但實驗中若混酸滴加過快,將導(dǎo)致草酸產(chǎn)量下降,其原因是________________________________________________________________________。 (3)檢驗淀粉是否水解完全所用的試劑為________。 (4)當(dāng)尾氣中n(NO2)∶n(NO)=1∶1時,過量的NaOH溶液能將NOx全部吸收,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (5)將產(chǎn)品在恒溫箱內(nèi)約90 ℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸。用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,該反應(yīng)的離子方程式為2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O稱取該樣品0.12 g,加適量水完全溶解,然后用0.020 molL-1的酸性KMnO4溶液滴定至終點(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),此時滴定終點的現(xiàn)象為________________。滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖2所示,則該草酸晶體樣品中二水合草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。 解析:(1)濃硫酸具有強氧化性、吸水性和脫水性,本題實驗是將C6H12O6用硝酸氧化可以制備草酸,濃硫酸作催化劑且濃硫酸吸水有利于向生成草酸的方向移動;(2)混酸為65%HNO3與98%H2SO4的混合液,混合液溶于水放熱,溫度高能加快化學(xué)反應(yīng),硝酸能進一步氧化H2C2O4成二氧化碳;(3)淀粉遇碘變藍色,在已經(jīng)水解的淀粉溶液中滴加幾滴碘液,溶液顯藍色,則證明淀粉沒有完全水解;溶液若不顯色,則證明淀粉完全水解;(4)當(dāng)尾氣中n(NO2)∶n(NO)=1∶1時,過量的NaOH溶液能將NOx全部吸收,反應(yīng)生成亞硝酸鈉和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O;(5)高錳酸鉀溶液為紫紅色,當(dāng)達到滴定終點時,再滴入高錳酸鉀溶液時,淡紫色不再褪去,溶液顏色由無色變?yōu)樽霞t色(或淡紫色),且半分鐘內(nèi)不褪色證明反應(yīng)達到終點,草酸鈉(Na2C2O4)溶于稀硫酸中,然后用酸性高錳酸鉀溶液進行滴定,離子方程式為2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,n(KMnO4)=0.016 L0.020 0 molL-1=3.210-3 mol,根據(jù)方程式可得: 2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。 2 5 3.210-3 mol 810-3 mol 樣品中二水合草酸的質(zhì)量m=810-3 mol126 gmol-1=812610-3 g=1.008 g,則該草酸晶體樣品中二水合草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=84%。 答案:(1)加快淀粉水解的速率 (2)溫度過高,硝酸濃度過大,導(dǎo)致H2C2O4進一步被氧化 (3)碘水 (4)NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O (5)溶液顏色由無色變?yōu)樽霞t色(或淡紫色),且半分鐘內(nèi)不褪色 84% ———————課后檢測與提能 1.可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征是( ) A.反應(yīng)停止了 B.正、逆反應(yīng)的速率均為零 C.正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進行 D.正、逆反應(yīng)的速率相等 解析:選D 非平衡狀態(tài)的正、逆反應(yīng)也都在繼續(xù)進行,所以正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進行不是達到平衡的特征,達到平衡的特征應(yīng)是正、逆反應(yīng)的速率相等。 2.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.2 molL-1 H2SO4溶液 B.2 molL-1 NaOH溶液 C.蒸餾水 D.4 molL-1 CH3COOH溶液 解析:選B 乙酸乙酯水解時存在如下平衡:CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+CH3CH2OH,NaOH和生成的CH3COOH反應(yīng)使乙酸乙酯的水解平衡正向移動,所以選用NaOH時乙酸乙酯的水解程度最大。 3.對于平衡CO2(g) CO2(aq) ΔH=-19.75 kJmol-1,為增大二氧化碳氣體在水中的溶解度,應(yīng)采用的方法是( ) A.升溫增壓 B.降溫減壓 C.升溫減壓 D.降溫增壓 解析:選D 增大二氧化碳氣體在水中的溶解度,應(yīng)使平衡向正向移動,而正向氣體體積減小同時放熱,因此可以降低溫度,同時還可增大壓強。 4.反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g) ΔH>0。下列反應(yīng)有利于生成C的是( ) A.低溫、低壓 B.低溫、高壓 C.高溫、高壓 D.高溫、低壓 解析:選C 由ΔH>0可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),此反應(yīng)還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)。因此,升高溫度、增大壓強會使平衡向生成C的方向移動。 5.一定溫度下,在一固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g),達平衡時,再向容器內(nèi)通入一定量的NO2,重新達到平衡后,與第一次平衡相比,NO2的體積分?jǐn)?shù)( ) A.不變 B.增大 C.減小 D.無法判斷 解析:選C 可以假設(shè)原來在容積為1 L的容器中通入了1 mol NO2,達平衡后NO2%=a,然后又通入1 mol NO2,具體過程假設(shè)如下: 6.合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得,其中的一步反應(yīng)為: CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0 反應(yīng)達到平衡后,為提高CO的轉(zhuǎn)化率,下列措施中正確的是( ) A.增加壓強 B.降低溫度 C.增大CO的濃度 D.更換催化劑 解析:選B 選項A,該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng),壓強對CO的轉(zhuǎn)化率無影響;選項B,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度有利于化學(xué)平衡向右移動,提高CO的轉(zhuǎn)化率;增大CO的濃度會降低CO的轉(zhuǎn)化率;選項D,更換催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動。 7.對已達化學(xué)平衡的反應(yīng):2X(g)+Y(g)2Z(g),減小壓強時,對反應(yīng)產(chǎn)生的影響是( ) A.逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動 B.逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動 C.正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動 D.正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動 解析:選C 減小壓強,氣體體積增大,反應(yīng)物和生成物的濃度都減小,正、逆反應(yīng)速率都減小,正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),平衡應(yīng)向氣體體積增大的方向移動。 8.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黃色)+2H+。用K2Cr2O7溶液進行下列實驗: 結(jié)合實驗,下列說法不正確的是( ) A.①中溶液橙色加深,③中溶液變黃 B.②中Cr2O被C2H5OH還原 C.對比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性強 D.若向④中加入70%H2SO4溶液至過量,溶液變?yōu)槌壬? 解析:選D 滴加70%的硫酸,增大了H+的濃度,使平衡Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黃色)+2H+向左移動,因此①中溶液橙色加深,當(dāng)?shù)渭?0%的NaOH溶液時,中和了H+,使上述平衡右移,因此③中溶液變黃;②中Cr2O被C2H5OH還原,所以顏色變?yōu)榫G色;根據(jù)實驗①②可知,在酸性條件下,K2Cr2O7將C2H5OH氧化,根據(jù)實驗③④可知,在堿性條件下,Cr2O和C2H5OH沒有反應(yīng);若向④中加入70%H2SO4溶液至過量,Cr2O的氧化性增強,Cr2O被C2H5OH還原,溶液變?yōu)榫G色。 9.某化學(xué)反應(yīng)2AB+D在四種不同條件下進行,B、D起始濃度為0,反應(yīng)物A的濃度(molL-1)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況如下表所示。 實驗 序號 濃度 0 10 20 30 40 50 60 1 800 ℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50 2 800 ℃ c2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 3 800 ℃ c3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60 4 820 ℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空: (1)在實驗1中,反應(yīng)在10~20 min時間內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為________ molL-1min-1。 (2)在實驗2中,A的初始濃度c2=________ molL-1,反應(yīng)經(jīng)20 min就達到平衡,可推測實驗2中還隱含的條件是_______________________________________________。 (3)設(shè)實驗3的反應(yīng)速率為v3,實驗1的反應(yīng)速率為v1,則v3________v1(填“>”“=”或“<”),且c3________1.0 molL-1(填“>”“=”或“<”)。 (4)比較實驗4和實驗1,可推測該反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。理由是________________________________________________________________________。 解析:(1)根據(jù)反應(yīng)速率公式v(A)===0.013 molL-1min-1。 (2)由于實驗1、2達到的平衡狀態(tài)相同,則相同外界條件下,只有A的初始濃度相同,才能達此結(jié)果。故c2=1.0 molL-1。由于A的起始濃度、平衡轉(zhuǎn)化率都相同,但實驗2達到平衡所需時間比實驗1短,即反應(yīng)速率快。從影響反應(yīng)速率的因素:濃度(已相同)、壓強(已相同)、溫度(已相同)、催化劑(能提高反應(yīng)速率,但不能改變轉(zhuǎn)化率)等分析,可推測實驗2中使用了催化劑。 (3)實驗1、3,反應(yīng)溫度相同,而達到平衡時A的濃度不同,并且實驗3比實驗1大。所以c3>1.0 molL-1,由表中數(shù)據(jù)對比可知v3>v1。 (4)在A的起始濃度相同時,升高溫度,A的平衡濃度下降,說明平衡向正反應(yīng)方向移動。故該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。 答案:(1)0.013 (2)1.0 使用催化劑 (3)>?。? (4)吸熱 在A的起始濃度相同時,升高溫度,A的平衡濃度下降,說明平衡向正反應(yīng)方向移動,故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 10.對于已達平衡的可逆反應(yīng),當(dāng)其他條件不變時,改變反應(yīng)物或生成物的濃度會對化學(xué)平衡有何影響? [猜想與假設(shè)] 假設(shè)1:化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,其他條件不變,增加反應(yīng)物濃度,使平衡向正反應(yīng)方向移動。 假設(shè)2:化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,其他條件不變,增加反應(yīng)物濃度,使平衡向逆反應(yīng)方向移動。 假設(shè)3:化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,其他條件不變,增加生成物濃度,使平衡向逆反應(yīng)方向移動。 假設(shè)4:化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,其他條件不變,增加生成物濃度,使平衡向正反應(yīng)方向移動。 [設(shè)計和實施方案] 在已反應(yīng)平衡的FeCl3和KSCN的混合液中,分別加入:①FeCl3溶液?、贙SCN溶液?、跭Cl固體?、躈aF溶液 實驗用品: 儀器:燒杯、玻璃棒、膠頭滴管 試劑:FeCl3 (aq)(0.01 molL-1,1.0 molL-1),KSCN (aq)(0.01 molL-1,1.0 molL-1),KCl(s),NaF(aq)(1.0 molL-1)。 實驗步驟: Ⅰ.往250 mL燒杯中加入100 mL蒸餾水,然后加入10 mL 0.01 molL-1 FeCl3溶液,再加入10 mL 0.01 molL-1 KSCN溶液,溶液由黃色變成橙紅色。 Ⅱ.取5支試管,編號分別為1,2,3,4,5,然后各取步驟(1)中FeCl3和KSCN的混合溶液4 mL加到5支試管中。往1號試管滴加2~3滴1.0 molL-1 FeCl3溶液,振蕩,觀察現(xiàn)象;往2號試管滴加2~3滴1.0 molL-1 KSCN溶液,振蕩,觀察現(xiàn)象;往3號試管中加入少量KCl固體,振蕩,觀察現(xiàn)象;往4號試管中滴加2~3滴1.0 molL-1 NaF溶液,振蕩,觀察現(xiàn)象。 根據(jù)你所學(xué)的內(nèi)容完成下列表格,并回答有關(guān)問題。 FeCl3與KSCN溶液反應(yīng) 編號 混合溶液顏色 滴加的溶液 溶液顏色的變化 平衡移動的方向 1 橙紅色 FeCl3 ①顏色________了,由橙紅色變成了______色 ③向____移動 2 橙紅色 KSCN ②顏色________了,由橙紅色變成了______色 ④向____移動 3 橙紅色 KCl 顏色變淺了,由橙紅色變成了黃色 ⑤向____移動 4 橙紅色 NaF 顏色變淺了,由橙紅色變成了無色 ⑥向____移動 5 橙紅色 - 橙紅色 不移動 (1)由①②現(xiàn)象說明假設(shè)________成立,假設(shè)________不成立。 (2)根據(jù)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入KCl固體,顏色不應(yīng)該有變化,但現(xiàn)象卻是變淺了,請你分析變淺的可能原因是_____________________________________________。 (3)根據(jù)“4”號試管中的現(xiàn)象,分析在4號試管中發(fā)生的變化是________,說明了________________________________________________________________________ (從改變濃度影響平衡移動角度回答)。 解析:對于反應(yīng)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,其實質(zhì)是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。向混合溶液中滴加FeCl3溶液和KSCN溶液時,增大了Fe3+和SCN-的濃度,平衡向右移動,溶液顏色變成紅色。加KCl固體時,顏色變淺,沒有了水的影響,可能是Cl-與Fe3+反應(yīng)生成了配離子,使Fe3+濃度減小。滴加NaF溶液時,橙紅色變成無色,說明F-破壞了Fe(SCN)3,可能與Fe3+形成了無色的且比Fe(SCN)3更穩(wěn)定的化合物。 答案:①加深 紅 ②加深 紅?、塾摇、苡摇、葑蟆、拮蟆?1)1 2 (2)Fe3+與Cl-形成配離子,使Fe3+濃度減小,平衡向左移動 (3)F-與Fe3+形成了無色的且比Fe(SCN)3穩(wěn)定的化合物(配合物) 減小反應(yīng)物的濃度會使平衡向逆反應(yīng)方向移動- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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