高中化學(xué) 專題4 化學(xué)反應(yīng)條件的控制 課題三 反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響課件 蘇教選修6

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1、課題三反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響課題三反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響 【學(xué)考報告】【學(xué)考報告】知識條目知識條目加試要求加試要求氯化鈷溶液的變色原理氯化鈷溶液的變色原理濃度、溫度變化對氯化鈷溶液平衡體系的濃度、溫度變化對氯化鈷溶液平衡體系的影響影響不同條件下不同條件下(酸、堿性酸、堿性)乙酸乙酯水解的速乙酸乙酯水解的速率和程度率和程度bbb一、化學(xué)平衡狀態(tài)一、化學(xué)平衡狀態(tài)1.概念：一定條件下概念：一定條件下_反應(yīng)進行到一定程度時，正反應(yīng)速反應(yīng)進行到一定程度時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率率和逆反應(yīng)速率_，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時間，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時間而改變的狀態(tài)。而改變的狀態(tài)?？赡婵赡嫦嗟认嗟?/p>

2、2.特征特征可逆可逆動態(tài)動態(tài)相等相等移動移動3.本質(zhì)：正反應(yīng)速率本質(zhì)：正反應(yīng)速率_逆反應(yīng)速率。逆反應(yīng)速率。二、化學(xué)平衡移動二、化學(xué)平衡移動1.概念：改變條件時，可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡被破壞，新平衡概念：改變條件時，可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡被破壞，新平衡建立的過程。建立的過程。2.實質(zhì)：外界條件改變，使舊化學(xué)平衡中正、逆反應(yīng)速率發(fā)生實質(zhì)：外界條件改變，使舊化學(xué)平衡中正、逆反應(yīng)速率發(fā)生了改變，使了改變，使v(正正)不等于不等于v(逆逆)。4.外界條件影響化學(xué)平衡規(guī)律外界條件影響化學(xué)平衡規(guī)律(1)濃度：增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，都會使平衡向濃度：增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，都會使平衡向_反應(yīng)方向

3、移動；反之，則向反應(yīng)方向移動；反之，則向_反應(yīng)方向移動。反應(yīng)方向移動。(2)壓強：反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)總物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng)，在壓強：反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)總物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng)，在恒溫下恒溫下_(縮小容器體積縮小容器體積)，會使平衡向氣態(tài)物質(zhì)物質(zhì)，會使平衡向氣態(tài)物質(zhì)物質(zhì)的量減小的方向移動。的量減小的方向移動。(3)溫度：升高溫度，平衡向溫度：升高溫度，平衡向_方向移動；降低溫度，平方向移動；降低溫度，平衡向衡向_方向移動。方向移動。(4)催化劑：加催化劑只能催化劑：加催化劑只能_達到平衡所需的時間，并不達到平衡所需的時間，并不能使平衡發(fā)生移動。能使平衡發(fā)生移動。正正逆逆增大壓強增大壓強吸熱吸熱放熱

4、放熱改變改變?nèi)⒙然捜芤旱淖兩砣?、氯化鈷溶液的變色原理在氯化鈷溶液中存在下列平衡：在氯化鈷溶液中存在下列平衡：二氯化鈷的水合物在加熱時會逐步失水，并呈現(xiàn)不同的顏色。二氯化鈷的水合物在加熱時會逐步失水，并呈現(xiàn)不同的顏色。藍(lán)色藍(lán)色粉紅色粉紅色紫色紫色藍(lán)色藍(lán)色四、乙酸乙酯水解條件的比較四、乙酸乙酯水解條件的比較1.影響因素：影響因素：_或或_對酯的水解都有催化作用。對酯的水解都有催化作用。乙酸乙酯的水解方程式為：乙酸乙酯的水解方程式為：_。HOHCH3COOC2H5H2O CH3COOHC2H5OH2.水解條件的比較水解條件的比較實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論無色乙酸乙酯層無色乙酸乙

5、酯層體積幾乎未變體積幾乎未變乙酸乙酯水解乙酸乙酯水解很慢很慢無色的乙酸乙酯無色的乙酸乙酯層幾乎消失層幾乎消失乙酸乙酯在堿乙酸乙酯在堿性條件下水解性條件下水解程度大程度大無色乙酸乙酯層無色乙酸乙酯層體積變小體積變小乙酸乙酯在酸乙酸乙酯在酸性條件下能水性條件下能水解，程度小解，程度小點撥一、分析化學(xué)平衡的移動點撥一、分析化學(xué)平衡的移動化學(xué)平衡建立的實質(zhì)是化學(xué)平衡建立的實質(zhì)是v(正正)v(逆逆)，因此只要是外界條件改，因此只要是外界條件改變導(dǎo)致變導(dǎo)致v(正正)v(逆逆)，化學(xué)平衡都會發(fā)生移動。即改變條件使，化學(xué)平衡都會發(fā)生移動。即改變條件使v(正正)v(逆逆)時，化學(xué)平衡將向正反應(yīng)方向移動；改變條件

6、使時，化學(xué)平衡將向正反應(yīng)方向移動；改變條件使v(正正)v(逆逆)時，化學(xué)平衡將向逆反應(yīng)方向移動；改變條件仍時，化學(xué)平衡將向逆反應(yīng)方向移動；改變條件仍使使v(正正)v(逆逆)時，化學(xué)平衡不移動，但反應(yīng)速率有改變。時，化學(xué)平衡不移動，但反應(yīng)速率有改變。因此，判斷化學(xué)平衡移動的方向的一般思路是：因此，判斷化學(xué)平衡移動的方向的一般思路是：應(yīng)用上述方法分析時還應(yīng)注意：應(yīng)用上述方法分析時還應(yīng)注意：(1)不要把平衡的移動與反應(yīng)速率的變化混同起來。如化學(xué)平衡不要把平衡的移動與反應(yīng)速率的變化混同起來。如化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動時不是向正反應(yīng)方向移動時不是v(正正)增大、增大、v(逆逆)減小。減小。(2)不要把平

7、衡的移動與物質(zhì)濃度的變化混同起來。如平衡向正不要把平衡的移動與物質(zhì)濃度的變化混同起來。如平衡向正反應(yīng)方向移動時，反應(yīng)物的濃度不一定都減小。反應(yīng)方向移動時，反應(yīng)物的濃度不一定都減小。(3)不要把平衡的移動與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率混同起來。如改變溫度不要把平衡的移動與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率混同起來。如改變溫度使平衡向正反應(yīng)方向移動時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都將提高；但當(dāng)使平衡向正反應(yīng)方向移動時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都將提高；但當(dāng)增大一種反應(yīng)物的濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動時，只會使增大一種反應(yīng)物的濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動時，只會使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高，而其本身的轉(zhuǎn)化率卻降低。另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高，而其本身的轉(zhuǎn)化率卻

8、降低。點撥二、氯化鈷溶液的變色原理點撥二、氯化鈷溶液的變色原理1.稀釋酸性稀釋酸性CoCl2溶液時顏色的變化：溶液時顏色的變化：操作：向操作：向3 mL 0.5 molL1 CoCl2溶液中慢慢滴加約溶液中慢慢滴加約6 mL濃鹽濃鹽酸，觀察現(xiàn)象。酸，觀察現(xiàn)象。將上述試管中的溶液分成兩份，向其中一溶液中加入約將上述試管中的溶液分成兩份，向其中一溶液中加入約3 mL蒸餾水，與另一溶液作對比，觀察現(xiàn)象。蒸餾水，與另一溶液作對比，觀察現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象現(xiàn)象分析現(xiàn)象分析CoCl2濃鹽酸濃鹽酸藍(lán)色加深藍(lán)色加深增大了增大了Cl濃度，平衡濃度，平衡向左移動向左移動加入加入3 mL蒸餾水蒸餾水 藍(lán)色轉(zhuǎn)化為

9、粉紅色藍(lán)色轉(zhuǎn)化為粉紅色平衡向右移動平衡向右移動2.觀察受熱時觀察受熱時CoCl2溶液顏色的變化：溶液顏色的變化：操作：取一支試管，加入操作：取一支試管，加入3 mL 95%乙醇溶液和少量乙醇溶液和少量(23小粒小粒)氯化鈷晶體，振蕩使其溶解，再滴加蒸餾水，至溶液恰好呈氯化鈷晶體，振蕩使其溶解，再滴加蒸餾水，至溶液恰好呈粉紅色，然后用酒精燈加熱該試管片刻。觀察上述實驗過程粉紅色，然后用酒精燈加熱該試管片刻。觀察上述實驗過程中溶液顏色的變化：中溶液顏色的變化：(1)加乙醇溶解后溶液呈藍(lán)色；加乙醇溶解后溶液呈藍(lán)色；(2)稀釋時，溶液由藍(lán)色稀釋時，溶液由藍(lán)色紫色紫色很快變成粉紅色很快變成粉紅色(平衡向

10、左移動平衡向左移動)；(3)加熱時，又由粉紅色加熱時，又由粉紅色紫色紫色藍(lán)色藍(lán)色(平衡向右移動平衡向右移動)。 點撥三、乙酸乙酯水解條件的比較實驗注意事項點撥三、乙酸乙酯水解條件的比較實驗注意事項(1)水浴溫度控制在約水浴溫度控制在約6070 之間，由于乙酸乙酯的沸點為之間，由于乙酸乙酯的沸點為77.15 ，所選溫度要盡量高但不能超過乙酸乙酯的沸點。，所選溫度要盡量高但不能超過乙酸乙酯的沸點。(2)為保證實驗的一致性，滴加指示劑的量要一樣，并且應(yīng)放在為保證實驗的一致性，滴加指示劑的量要一樣，并且應(yīng)放在同一個水浴中加熱相同的時間。同一個水浴中加熱相同的時間。(3)由于試管在制作時規(guī)格總有偏差、觀

11、察乙酸乙酯剩余體積時由于試管在制作時規(guī)格總有偏差、觀察乙酸乙酯剩余體積時肉眼觀察有偏差，若用透明膠帶紙對液相界面做標(biāo)記效果更明肉眼觀察有偏差，若用透明膠帶紙對液相界面做標(biāo)記效果更明顯。這樣做的另一個優(yōu)點是就算在量取液體時有點偏差也不影顯。這樣做的另一個優(yōu)點是就算在量取液體時有點偏差也不影響實驗的最終效果。響實驗的最終效果。(4)對實驗結(jié)果的描述，除描述乙酸乙酯層剩余體積的大小外，對實驗結(jié)果的描述，除描述乙酸乙酯層剩余體積的大小外，還可以看試管中液體界面有無變化：界面無變化的只加了蒸餾還可以看試管中液體界面有無變化：界面無變化的只加了蒸餾水；界面有上升的是加了硫酸的；界面明顯上升的是加了氫氧水；

12、界面有上升的是加了硫酸的；界面明顯上升的是加了氫氧化鈉的。或從乙酸乙酯氣味變化：氣味無變化的只加了蒸餾水；化鈉的?；驈囊宜嵋阴馕蹲兓簹馕稛o變化的只加了蒸餾水；還有一點乙酸乙酯氣味的是加了硫酸的；乙酸乙酯氣味消失的還有一點乙酸乙酯氣味的是加了硫酸的；乙酸乙酯氣味消失的是加了氫氧化鈉的。是加了氫氧化鈉的。(5)為防止第一支試管內(nèi)的乙酸乙酯揮發(fā)的太多，因此加熱時間為防止第一支試管內(nèi)的乙酸乙酯揮發(fā)的太多，因此加熱時間不能太長，但也不能加熱時間太短，以防止第二和第三支試管不能太長，但也不能加熱時間太短，以防止第二和第三支試管內(nèi)的乙酸乙酯水解量太少，而得不到正確的實驗結(jié)果。內(nèi)的乙酸乙酯水解量太少，而得

13、不到正確的實驗結(jié)果。典例剖析典例剖析乙酸乙酯是重要的有機合成中間體，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)。為乙酸乙酯是重要的有機合成中間體，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)。為證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸水劑的作用，某同學(xué)證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸水劑的作用，某同學(xué)利用下圖所示裝置進行了以下四個實驗，實驗開始先用酒精燈利用下圖所示裝置進行了以下四個實驗，實驗開始先用酒精燈微熱微熱3 min，再加熱使之微微沸騰，再加熱使之微微沸騰3 min。實驗結(jié)束后充分振蕩。實驗結(jié)束后充分振蕩試管試管，再測試管，再測試管中有機層的厚度，實驗記錄如下：中有機層的厚度，實驗記錄如下：實驗實驗編號編號試管試管中的試劑中的試劑試管

14、試管中中試劑試劑測得有機層測得有機層的厚度的厚度/cmA2 mL乙醇、乙醇、2 mL乙酸、乙酸、1 mL 18 mol/L濃硫酸濃硫酸飽和碳酸飽和碳酸鈉溶液鈉溶液5.00.1B3 mL乙醇、乙醇、2 mL乙酸乙酸C3 mL乙醇、乙醇、2 mL乙酸、乙酸、6 mL 3 mol/L硫酸硫酸1.2D3 mL乙醇、乙醇、2 mL乙酸、鹽酸乙酸、鹽酸1.2(1)干燥管的作用為干燥管的作用為_。(2)實驗實驗D的目的是與實驗的目的是與實驗C相比照，證明相比照，證明H對酯化反應(yīng)具有催對酯化反應(yīng)具有催化作用。實驗化作用。實驗D中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是_mL和和_mol/L。

15、(3)分析實驗分析實驗_(填實驗編號填實驗編號)的數(shù)據(jù)，可以推測出濃硫酸的數(shù)據(jù)，可以推測出濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。濃硫酸的吸水性能夠提高乙的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。濃硫酸的吸水性能夠提高乙酸乙酯產(chǎn)率的原因是酸乙酯產(chǎn)率的原因是_。(4)加熱有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)率，但實驗發(fā)現(xiàn)溫度過高乙酸加熱有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)率，但實驗發(fā)現(xiàn)溫度過高乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低，可能的原因是乙酯的產(chǎn)率反而降低，可能的原因是_。(5)實驗中不同條件下酯化反應(yīng)進行的快慢不同，這個結(jié)果對探實驗中不同條件下酯化反應(yīng)進行的快慢不同，這個結(jié)果對探索乙酸乙酯發(fā)生水解反應(yīng)時的最佳條件有什么啟示？索乙酸乙酯發(fā)生水解反應(yīng)

16、時的最佳條件有什么啟示？_解析解析(2)實驗實驗C和實驗和實驗D是證明是證明H對酯化反應(yīng)的催化作用，測對酯化反應(yīng)的催化作用，測得有機層厚度相同，要求是得有機層厚度相同，要求是H的濃度相同，可知取的濃度相同，可知取6 mol/L鹽鹽酸酸6 mL。(3)推測濃硫酸的吸水性對酯化反應(yīng)的影響，可與稀硫推測濃硫酸的吸水性對酯化反應(yīng)的影響，可與稀硫酸作對比，選酸作對比，選A、C。由于酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，濃硫酸吸水，。由于酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，濃硫酸吸水，使平衡向酯化反應(yīng)方向移動。使平衡向酯化反應(yīng)方向移動。(4)由于酯化反應(yīng)的原料乙酸與乙由于酯化反應(yīng)的原料乙酸與乙醇均易揮發(fā)，溫度過高，會造成兩者大量揮發(fā)，不利

17、于反應(yīng)進醇均易揮發(fā)，溫度過高，會造成兩者大量揮發(fā)，不利于反應(yīng)進行；溫度過高，會有更多副反應(yīng)發(fā)生，如乙醇在濃硫酸作用下行；溫度過高，會有更多副反應(yīng)發(fā)生，如乙醇在濃硫酸作用下生成乙醚或乙烯等。生成乙醚或乙烯等。(5)濃硫酸在酯化反應(yīng)中作催化劑和吸水劑，濃硫酸在酯化反應(yīng)中作催化劑和吸水劑，吸水使酯化反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，酯的水解要使平衡向逆反吸水使酯化反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，酯的水解要使平衡向逆反應(yīng)方向移動，用堿中和乙酸，減小乙酸濃度，使平衡向水解方應(yīng)方向移動，用堿中和乙酸，減小乙酸濃度，使平衡向水解方向移動。向移動。答案答案(1) 防止倒吸防止倒吸(2)66(3)AC濃硫酸吸收反應(yīng)中生成的水，降低了

18、生成物濃度使平濃硫酸吸收反應(yīng)中生成的水，降低了生成物濃度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動衡向生成乙酸乙酯的方向移動(4)大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系或溫度過高發(fā)生大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系或溫度過高發(fā)生其他反應(yīng)其他反應(yīng)(5)在堿性條件下水解并加熱在堿性條件下水解并加熱跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練下列平衡體系均有顏色，改變條件后，平衡怎樣移動？顏色怎下列平衡體系均有顏色，改變條件后，平衡怎樣移動？顏色怎樣變化？樣變化？(1)2NO2(g) N2O4(g)H57 kJmol1，迅速加壓迅速加壓(縮小體積縮小體積)：平衡：平衡_，顏色，顏色_。加熱：平衡加熱：平衡_，顏色，顏色_。(2)2HI(

19、g) H2(g)I2(g)HQ(Q0)加壓加壓(縮小體積縮小體積)：平衡：平衡_，顏色，顏色_。 加熱：平衡加熱：平衡_，顏色，顏色_。加氫氣：平衡加氫氣：平衡_，顏色，顏色_。解析解析(1)加壓，通過勒夏特列原理判斷出平衡正向移動，因為加壓，通過勒夏特列原理判斷出平衡正向移動，因為二氧化氮增大的濃度大于二氧化氮增大的濃度大于N2O4增大的濃度，平衡雖然正向移動，增大的濃度，平衡雖然正向移動，但是顏色仍然加深。但是顏色仍然加深。(2)加壓平衡不移動，但是通過縮小容器體積來增大壓強，所以加壓平衡不移動，但是通過縮小容器體積來增大壓強，所以最終濃度增大。加熱平衡正向移動，所以顏色加深。加氫氣，最終濃度增大。加熱平衡正向移動，所以顏色加深。加氫氣，平衡逆向移動，所以碘的濃度減小，因此顏色變淺。平衡逆向移動，所以碘的濃度減小，因此顏色變淺。答案答案(1)向正反應(yīng)方向移動加深向逆反應(yīng)方向移動加深向正反應(yīng)方向移動加深向逆反應(yīng)方向移動加深(2)不移動加深向正反應(yīng)方向移動加深向逆反應(yīng)方向移不移動加深向正反應(yīng)方向移動加深向逆反應(yīng)方向移動變淺動變淺