反应条件对化学平衡的影响.pptVIP

课题3 反应条件对化学平衡的影响,气象预报员,晴天,雨天,自然现象与实验现象的差异在于?,后者是在人们控制了一定的实验条件下发生的。,实验现象或化学反应的结果与实验条件的控制密切相关。 在化学实验中，试剂的纯度、浓度、温度、催化剂等各种因素对化学反应速率及化学平衡结果都有着重要的影响。,所以，在做某个化学实验之前，必须考虑该实验各项条件是否已经确定，如: ?,实验装置的设计、反应物的浓度、反应的温度、 是否要加催化剂或选用催化剂的种类及其用量等,只有各项反应条件都考虑周全，才能在实验过程中对反应条件进行有效地控制，实验才能顺利进行。因此，化学实验的本质就是条件控制下发生的化学变化。,2化学平衡状态的特征,1、化学平衡状态,*指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。,一定条件下，平衡状态是该条件下化学反应进行的最大限度。,外界条件对化学平衡移动的影响(只改变一个条件),3.化学平衡移动,定义：可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的 建立过程叫化学平衡的移动。,化学平衡移动原理（勒夏特列原理）：,如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,学过的溶解平衡、电离平衡、水解平衡等都适用,3、氯化钴溶液的变色原理,四氯合钴()离子,六水合钴()离子,加入水，平衡向右移动，溶液的颜色由_色逐渐转变为_色,加入浓盐酸、氯化物溶液，平衡向左移动，溶液逐渐转变为_色。,升温：平衡 正向移动,现象：晶体由粉红色变成蓝色,降温：平衡 逆向移动,现象：晶体由蓝色变成粉红色,蓝色 粉红色,蓝,粉红,蓝,探究1：氯化钴溶液颜色的变化,观察稀释酸性CoCl2溶液时颜色的变化,慢慢加入浓盐酸时， 溶液由粉红色紫红色 紫色蓝色,2.稀释：将1中的溶液分成两份， 向其中一支试管中慢慢加入约 3mL蒸馏水，对比溶液颜色,加水稀释时， 溶液颜色由蓝色紫色 紫红色粉红色,滴入浓盐酸时，增大了Cl-浓度,平衡向左即生成CoCl42-的方向移动,加水稀释时，平 衡向右即生成 Co(H2O)62+的 方向移动,蓝色 粉红色,观察受热时CoCl2溶液颜色的变化,1.配制样品溶液：取一支试管加入 3 mL95%乙醇溶液和少量(2-3小粒)氯化钴晶体，振荡使其溶解再滴滴加蒸馏水，至溶液恰好呈粉红色,氯化钴晶体溶于乙醇时呈 蓝色，加水时溶液由 蓝色紫色很快变 成粉红色,2.加热：用酒精灯加热 1中的溶液，再冷却， 观察颜色的变化,加热时，溶液颜色 由粉红色紫色蓝色， 冷却时，溶液颜色又从 蓝色紫色很快变 成粉红色,加水稀释时，平 衡向左即生成 Co(H2O)62+移动,随着温度的升高， CoCl26H2O逐渐失 去结晶水。冷却时 CoCl2又结合成 CoCl26H2O 即平衡向右移动,思考 1有人将棉球用氯化钴溶液浸泡后，悬挂在家中，粗略测估室内的空气湿度，原理是什么？,乙酸乙酯水解的影响因素,酸对乙酸乙酯的水解起催化剂的作用,碱对乙酸乙酯的水解起催化剂的作用外， 还能促进水解平衡向右移动。,利用二氯化钴水合物在不同湿度下会呈现不同颜色的特性,随着空气中水分的不同，棉球会发生颜色的变化，由此估计空气的湿度。,实验2:探究影响乙酸乙酯水解程度的因素,试管1： 4 mL蒸馏水+2滴甲基橙 + 2 mL乙酸乙酯 试管2： 4 mL5 molL-1 H2SO4 +2滴甲基橙 + 2 mL乙酸乙酯 试管3： 4 mL10 molL-1NaOH溶液+2滴石蕊 + 2 mL乙酸乙酯 振荡后用透明胶带纸对液相界面做好标记。将三只试管同时插入热水浴(65-70)中，加热6-10分钟(加热过程可振荡)。取出试管观察液相界面情况。,溶液显橙色,现象,1.试管液相无明显变化； 2.试管液相界面略有上升； 3.试管液相界面明显上升，石蕊蓝色褪去。,溶液呈红色,溶液呈蓝色,探究影响乙酸乙酯水解程度的因素,2、书本57页交流与讨论2,甲基橙、 蒸馏水,甲基橙、硫酸,石蕊、NaOH,酯层最厚,酯层最薄,酯层介于中间,指示剂有两个作用：一是对水层进行染色，使实验现象清晰可辨， （酯层、水层分界明显），二是还可起指示溶液酸碱性的作用。 红色为酸性溶液，橙色溶液为近中性溶液，蓝色溶液为碱性溶液。 酯层最厚的是加了蒸馏水，最薄的是加了碱，处于两者之间的则 加了酸。,1.在乙酸乙酯中分别加入等体积的下列试剂， 乙酸乙酯水解程度 最大的是 （ ） A 2mol/LH2SO4 B 2mol/LNaOH C 蒸馏水 D 4mol/LCH3COOH 2.在盛有氯化钴溶液的试管中，加入一定量的浓盐酸， 溶液的颜色的变化是 （ ） A 蓝色加深 B 红色加深 C 由粉红色变为蓝色 D 由蓝色变为粉红色 3.在试管中加入半试管95乙醇和少量红色氯化钴晶体 （CoCl26H2O）， 振荡使其溶解，再在常温下所得 溶液呈_色，再逐滴滴加蒸馏水至溶液恰好呈 色 。 渐加热，则溶液最终会变成_色。原因是_,B,C,蓝色,蓝色,加热时随温度升高CoCl26H2O逐渐失水颜色呈蓝紫色至纯蓝。,粉红色,4.CuCl2的稀溶液呈蓝色，而浓溶液呈黄绿色， 有人认为这是因为溶液中存在着下列平衡， Cu(H2O)42+ (蓝色) + 4Cl-,_,请你设计一个实验进行验证。,CuCl42- (黄绿色) + 4 H2O ，,在盛有CuCl2的稀溶液的试管中，加入一定量的浓盐酸， 观察溶液颜色的变化，如溶液颜色变为黄绿色， 则证明平衡存在，氯离子浓度增大，平衡向正方向移动。 (其它合理方案也可),(2)将5滴2 mol/L H2SO4溶液加入上述(1)所得溶液中，描述其现象并阐述理由 _。 (3)在上述(2)所得溶液中，再滴入5滴2 mol/L H2SO4溶液，描述其现象并阐述理由 _,溶液呈黄色，加入OH中和了H，使c(H)降低， 平衡向右移动，c(CrO4)2-增大.,溶液由黄色变为橙色和黄色之间的颜色，所加H2SO4恰好与 NaOH完全中和，使平衡恢复到原状态,溶液变为橙色，c(H)增大，使平衡向左移动，c(Cr2O7)2-增大。,5. 重铬酸钾(K2Cr2O7)是橙色晶体，铬酸钾(K2CrO4)是黄色 晶体。将重铬酸钾溶于水配成2%的溶液，重铬酸钾发生水解， 反应的离子方程式为：Cr2O72-H2O,2CrO42-2H，当达到平衡时，溶液的颜色介于橙色和黄色之间。 (1)将10滴2 mol/L NaOH溶液滴入3 mL 2% K2Cr2O7溶液 中，描述其现象并阐述理由,B,7Fe(NO3)2溶液呈浅绿色，其中存在下列平衡： Fe22H2O Fe(OH)22H，往该溶液中逐滴加入盐酸，发生的变化是( ) A溶液颜色由浅绿色变为棕黄色 B平衡向正反应方向移动 C溶液颜色由黄色变为浅绿色 D溶液颜色由浅绿色变为深绿色,A,8.(2011年常州高二检测)乙酸乙酯是重要的化工原料， 沸点约77 。其水解反应方程式为： CH3COOCH2CH3H2O,CH3COOHCH3CH2OH，。,酸和碱均可用作该反应的催化剂。某兴趣小组对NaOH 溶液催化乙酸乙酯水解进行了探究,实验步骤： 向试管中加入8 mL NaOH溶液，再加入2 mL乙酸乙酯，用直尺量出乙酸乙酯的高度。再把试管放入70 的水浴中，每隔1 min将其取出，振荡，静置，立即测量并记录剩余酯层的高度，再迅速放回水浴中继续加热，如此反复进行。 改变NaOH溶液的浓度，重复实验。 数据记录：,乙酸乙酯水解后剩余的高度/mm,回答下列问题：(1)完成上述对比实验时，每组实验都必须控制不变的因素有_、_、_、反应时间、试管规格、操作流程等； (2)分析上述数据，得到乙酸乙酯水解速率的结论是： NaOH溶液浓度越大，水解速率越_； _；,NaOH溶液的体积 乙酸乙酯的用量 反应温度,快,乙酸乙酯水解速率先快后慢，一段时间后停止水解,(3)结论的理论解释是 _； (4)欲使乙酸乙酯完全水解，可采取的措施是 _； (5)有同学认为有必要用蒸馏水代替NaOH溶液重复实验，对上述数据进行修正，主要原因是_ _。,NaOH能与水解产物醋酸发生中和反应，随着反应的进行， NaOH浓度逐渐减小直到完全消耗，其催化作用也逐渐减弱直到 没有催化作用,增大NaOH溶液的浓度(或体积),乙酸乙酯水解过程中部分挥发,实验3:淀粉与碘显色现象的探究,淀粉溶液的浓度为10%，选用的酸为4 molL-1的硫酸，2 molL-1的硫酸和6 molL-1的硫酸以及1 molL-1的盐酸和浓盐酸,实验步骤： 1.在3只试管中加入4 mL的淀粉溶液，并加入2mL用4 molL-1的硫酸，各滴入1滴碘水。 2.观察现象。 3.将1试管放入60的水浴中，将2试管放入70的水浴中，将3试管放入80的水浴中。观察溶液颜色的变化。 4.用水冷却，观察溶液颜色的变化。,实验(1):不同温度下酸性介质对淀粉指示剂显色灵敏性影响,结论：同浓度下，随着温度的升高，淀粉遇碘的蓝色褪的越快。恢复为蓝色所需的时间更长。,温度高，淀粉分子的形变越大，淀粉分子无法在保持对碘的吸附，故蓝色褪去。当冷却时，形变大的分子恢复至原来形态的时间越长，故恢复到蓝色的时间也长。,实验发现用同氢离子浓度的盐酸和硫酸实验，盐酸对碘-淀粉颜色的变化影响比硫酸大。,解释：,实验(2)不同有机介质对淀粉指示剂显色灵敏性的影响,实验步骤：1. 3只试管编号：1试管加2mL30%乙醇；2试管加2mL无水乙醇；3试管加2mL四氯化碳。 2. 各加2mL淀粉溶液振荡，各滴入1滴碘水,静置10分钟观察。,结论:有机溶剂对碘-淀粉颜色的变化影响不大。,解释：由于直链淀粉的螺旋孔径为1.3nm，恰好能溶纳碘分子。 故溶剂的相似相溶对其影响不大。像四氯化碳就不能有效地 萃取碘-淀粉溶液中的碘。,综上：选用碘或淀粉作指示剂显色时，注意在室温或温度稍高（低于50）其溶液 在一定的酸度下进行效果灵敏。,压强对2NO2 N2O4化学平衡的影响,拓展课题4-5 ：压强对化学平衡的影响,例1：在一密闭容器中充入 2 molNO2, 建立平衡：,测得 NO2 转化率为 a% 。在其它条件不变时，再充入 2 molNO2 ，待新平衡建立时，又测NO2的转化率为 b% ,问 a、b值的大小关系。,a%b%,1 mol N2O4,1 mol N2O4,N2O4,N2O4,a%b%,a%,b%,a% = 1- a%,延伸1：在一 密闭容器中充入 2mol HI 建立平衡：,I2 + H2 2HI,测得 HI 转化率为 a% 。在其它条件不变时，再充入 2 mol HI ，待新平衡建立时，又测HI的转化率为 b% ,问 a、b值的大小关系。,a%= b%,恒压,a%= b%,延伸2：在一 密闭容器中充入 2mol SO2、1mol O2 建立平衡：,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),测得 SO2转化率为 a% 。在其它条件不变时，再充入 2 mol SO3 ，待新平衡建立时，又测SO2的转化率为 b% ,问 a、b值的大小关系。,a% b%,a% = b%,恒压,例2：有A、B两密闭容器，A容器中有1个移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容，起始时间向A容器中充入2molSO