（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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的方法了解和初步探究溫度、濃度、壓強(qiáng)等因素對化學(xué)平衡的影響。 ———————實(shí)驗(yàn)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(jìn)行，v正逐漸減小，v逆逐漸增大。反應(yīng)進(jìn)行到某一時刻，v正＝v逆，此時，該可逆反應(yīng)達(dá)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(jìn)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(lán)色。冷卻后，藍(lán)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(dá)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(shí)驗(yàn)與拓展] 實(shí)驗(yàn)流程 1．稀釋酸性CoCl2溶液時的顏色變化 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)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(lán)紫色→藍(lán)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(lán)色→藍(lán)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(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)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(lán)色，加水時溶液顏色由藍(lán)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(lán)色，冷卻時，溶液顏色又從藍(lán)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(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)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(lán)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(jìn)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(diǎn)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(qiáng)，酚酞溶液不變色，A項(xiàng)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(xiàng)符合題意；氨水中存在電離平衡NH3H2ONH＋OH－，加入NH4Cl，使平衡左移，溶液顏色變淺，C項(xiàng)不符合題意；NaCl不水解，對顏色無影響，D項(xiàng)不符合題意。 2．某溫度下，有反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(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(dá)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(qiáng)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?dú)夂?，正反?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(qiáng)或壓縮體積，平衡不移 動，但其中物質(zhì)的濃度增大，因?yàn)镮2(g)的存在，顏色加深；溫度、壓強(qiáng)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(jī)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)＋I(xiàn)n－(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(xiàng)符合題意。而D項(xiàng)中過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，能使有機(jī)色質(zhì)褪色。 4．反應(yīng)A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH＜0，達(dá)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(jī)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時發(fā)生暴沸，在加熱前應(yīng)采取的措施是_____________。 (3)實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)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(dá)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(shí)驗(yàn) 淀粉與碘顯色現(xiàn)象的探究 1．實(shí)驗(yàn)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＋H2OHI＋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(lán)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(lán)色的時間也越長。 (5)pH的影響 淀粉在強(qiáng)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(lán)紫色；在強(qiáng)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(xiàn)－＋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＋H2OH＋＋I(xiàn)－＋HIO(Kc＝210－13) (6)醇的影響 醇濃度小于50%時顯藍(lán)色，大于50%時顯藍(lán)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(lán)色，支鏈淀粉與碘作用顯紫色。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)①加入98%硫酸少許的目的是：________。 (2)冷凝水從a口進(jìn)入，但實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(diǎn)(雜質(zhì)不參與反應(yīng))，此時滴定終點(diǎn)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(qiáng)氧化性、吸水性和脫水性，本題實(shí)驗(yàn)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(jìn)一步氧化H2C2O4成二氧化碳；(3)淀粉遇碘變藍(lán)色，在已經(jīng)水解的淀粉溶液中滴加幾滴碘液，溶液顯藍(lán)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(dá)到滴定終點(diǎn)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(dá)到終點(diǎn)，草酸鈉(Na2C2O4)溶于稀硫酸中，然后用酸性高錳酸鉀溶液進(jìn)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(jìn)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(dá)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(jìn)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(jìn)行，所以正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進(jìn)行不是達(dá)到平衡的特征，達(dá)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?xì)怏w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?xì)怏w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(qiáng)。 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(qiáng)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(dá)平衡時，再向容器內(nèi)通入一定量的NO2，重新達(dá)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(dá)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(dá)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(qiáng)　　　　　　　　 B．降低溫度 C．增大CO的濃度 D．更換催化劑 解析：選B　選項(xiàng)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(qiáng)對CO的轉(zhuǎn)化率無影響；選項(xiàng)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(xiàng)D，更換催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動。 7．對已達(dá)化學(xué)平衡的反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)2Z(g)，減小壓強(qiáng)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(qiáng)，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)＋H2O2CrO(黃色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)： 結(jié)合實(shí)驗(yàn)，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(qiáng) 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)＋H2O2CrO(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(shí)驗(yàn)①②可知，在酸性條件下，K2Cr2O7將C2H5OH氧化，根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(qiáng)，Cr2O被C2H5OH還原，溶液變?yōu)榫G色。 9．某化學(xué)反應(yīng)2AB＋D在四種不同條件下進(jìn)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(shí)驗(yàn) 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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)2中，A的初始濃度c2＝________ molL－1，反應(yīng)經(jīng)20 min就達(dá)到平衡，可推測實(shí)驗(yàn)2中還隱含的條件是_______________________________________________。 (3)設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為v3，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)1、2達(dá)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(dá)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(shí)驗(yàn)2達(dá)到平衡所需時間比實(shí)驗(yàn)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(qiáng)(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(shí)驗(yàn)2中使用了催化劑。 (3)實(shí)驗(yàn)1、3，反應(yīng)溫度相同，而達(dá)到平衡時A的濃度不同，并且實(shí)驗(yàn)3比實(shí)驗(yàn)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(dá)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(jì)和實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，其實(shí)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?、诩由睢〖t?、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