1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 实验活动实验活动 1探究影响化学平衡移动的因素探究影响化学平衡移动的因素 实验目的 1认识浓度、温度等因素对化学平衡的影响。 2进一步学习控制变量、对比等科学方法。 实验用品 小烧杯、大烧杯、量筒、试管、试管架、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯、火柴、两个封装有 NO2和 N2O4 混合气体的圆底烧瓶。 铁粉、0.05 molL 1 FeCl3溶液、0.15 molL 1 KSCN 溶液、0.1 molL 1 K2Cr2O7溶液、6 molL 1 NaOH 溶 液、6 molL 1 H2SO4溶液、0.5 molL 1 CuCl2溶液、热水、冰块、蒸馏水。 实验步
2、骤 一、浓度对化学平衡的影响 1FeCl3溶液与 KSCN 溶液的反应 (1)在小烧杯中加入 10 mL 蒸馏水， 再滴入 5 滴 0.05 molL 1 FeCl3溶液、 5 滴 0.15 molL 1 KSCN 溶液， 用玻璃棒搅拌，使其充分混合，将混合均匀的溶液平均注入 a、b、c 三支试管中。 (2)向试管 a 中滴入 5 滴 0.05 molL 1 FeCl3溶液， 向试管 b 中滴入 5 滴 0.15 molL 1 KSCN 溶液，观 察并记录实验现象，与试管 c 进行对比。完成下表。 实验 内容 向试管a中滴入5滴0.05 molL 1 FeCl3溶液 向试管b中滴入5滴0.15
3、 molL 1 KSCN 溶液 实验 现象 红色加深红色加深 结论在其他条件不变时，增大反应物的浓度，平衡正向移动 (3)继续向上述两支试管中分别加入少量铁粉，观察并记录实验现象。完成下表。 实验 内容 向试管 a 中加入少量铁粉向试管 b 中加入少量铁粉 实验 现象 红色变浅红色变浅 结论 在其他条件不变时，减小反应物的浓度，平衡逆向移动因为 2Fe3 Fe=3Fe2 ，c(Fe3)减小 2.在 K2Cr2O7溶液中存在如下平衡： Cr2O2 7 橙色 H2O2Cr2O2 7 黄色 2H 取一支试管，加入 2 mL 0.1 molL 1 K2Cr2O7溶液，然后按下表中的步骤进行实验，观察溶
4、液颜色的变 化，判断平衡是否发生移动及移动的方向。完成下表。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 实验步骤 实验 现象 结论 (1)向试管中滴加 5 10 滴 6 molL 1NaOH 溶液 黄色 加深 在其他条件不变时，减小生成物的浓度， 平衡正向移动 (2)向试管中继续滴加 510 滴 6 molL 1H2SO4 溶液 橙色 加深 在其他条件不变时，增大生成物的浓度， 平衡逆向移动 二、温度对化学平衡的影响 1在 CuCl2溶液中存在如下平衡： Cu(H2O)42+ 蓝色 4Cl CuCl42 黄色 4H2OH0 分别取 2 mL 0.5 molL 1 CuCl2溶液加入两支试管中，将其
5、中的一支试管先加热，然后置于冷水中， 观察并记录实验现象，与另一支试管进行对比。完成下表。 实验步骤实验现象结论 (1)加热试管 溶液由蓝色变为 绿色 在其他条件不变时，升高温 度，平衡正向移动 (2)将上述试管置于冷 水中 溶液恢复蓝色 在其他条件不变时，降低温 度，平衡逆向移动 2.取两个封装有 NO2和 N2O4混合气体的圆底烧瓶(编号分别为 1 和 2)，将它们分别浸在盛有热水、冷 水的大烧杯中，比较两个烧瓶里气体的颜色。将两个烧瓶互换位置，稍等片刻，再比较两个烧瓶里气体的 颜色。完成下表(2NO2N2O4H0)： 烧瓶 编号 12 实验 步骤 (1)置于热水(1)置于冷水 实验 现象
6、 红棕色加深红棕色变浅 实验 步骤 (2)置于冷水(2)置于热水 实验 现象 红棕色变浅红棕色加深 结论 在其他条件不变时，降低温 度，平衡正向移动 在其他条件不变时，升高温 度，平衡逆向移动 2022 高中化学新教材同步讲义资料 问题和讨论 1在进行浓度、温度对化学平衡影响的实验时，应注意哪些问题？ 答案注意控制变量法的运用，在研究温度对平衡移动的影响时，只能改变温度这一个条件，其他条 件保持一致。还要注意对比法的运用。 2结合实验内容，尝试归纳影响化学平衡移动的因素。 答案浓度改变：增加反应物的浓度，减少生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；减少反应物的浓 度，增加生成物的浓度，平衡向逆反应
7、方向移动。 温度改变：升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。 3在对 CuCl2溶液加热时，你是否观察到了CuCl42 的黄色？你能说出原因吗？ 答案在对 CuCl2溶液加热时，不能观察到CuCl42 的黄色，因为加热时，平衡正向移动，Cu(H2O)42 有部分转化为CuCl42，Cu(H2O)42显蓝色，CuCl42显黄色，而二者的混合色为绿色，所以看不到黄 色。 1下列实验、现象及结论都正确的是() 选 项 实验现象结论 A 向 2 mL 0.01 molL 1的 FeCl3溶液中加入 1 滴 KSCN 溶液，再加入少量 KCl 溶液 溶液红色 变深 平衡正向
8、 移动 B 向两支盛有少量 H2O2溶液的试管中分别加 入 0.1 molL 1的 FeCl3溶液和 0.01 molL1的 CuSO4溶液 加入FeCl3 溶液的试管生 成气体的速率 比加入 CuSO4 溶液的快 FeCl3对 H2O2分解的催 化效果比 CuSO4强 C 向两支装有 5 mL 0.1 molL 1 Na2S2O3溶液 的试管中分别加入 5 mL 0.1 molL 1 H2SO4溶 液， 然后分别放入冷水和热水中， 记录出现浑浊 时间 放入热水 中的出现浑浊 所用时间少 温度越 高，反应速率 越快 D 在两支试管中加入 4 mL 0.01 molL 1 KMnO4酸性溶液和
9、2 mL 0.1 molL 1 H2C2O4溶 液；再向其中一支试管中加入一粒黄豆大的 MnSO4固体。摇匀，记录溶液褪色所需的时间 加入 MnSO4固体的 试管，褪色明 显快些 MnSO4对 该反应有催化 作用 答案D 解析A 选项加入 KCl 溶液，红色变浅；B 选项所用的 FeCl3溶液和 CuSO4溶液的浓度不一致，且浓 度大的 FeCl3溶液的催化效果好，所以无法比较；C 选项在室温下混合后就开始反应，所以无法准确观察 2022 高中化学新教材同步讲义资料 温度的影响。 2下列图中的实验方案，能达到实验目的的是() ABCD 实 验方 案 将 NO2球浸泡 在冰水、热水中 实 验目
10、的 探究温度对平 衡 2NO2N2O4 的影响 验证 FeCl3对 H2O2分解反应有 催化作用 除去 CO2气体 中混有的 SO2 比较 HCl、 H2CO3和 H2SiO3的 酸性强弱 答案A 解析将 NO2球分别浸泡在冰水、热水中，根据颜色判断平衡移动的方向，故 A 正确；实验改变了 温度、 催化剂两个变量， 不能验证 FeCl3对 H2O2分解反应有催化作用， 故 B 错误； 碳酸钠溶液与二氧化碳、 二氧化硫都能反应，不能用饱和碳酸钠溶液除去 CO2气体中混有的 SO2，故 C 错误；氯化氢易挥发，氯化 氢能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，不能根据图示装置比较 H2CO3和 H2SiO3
11、的酸性强弱，故 D 错误。 3 某同学利用如图 1 装置探究温度对化学平衡的影响， 已知烧瓶中存在如下平衡： 2NO2(g)N2O4(g) H0，当进行图 2 实验后，以下结论正确的是() A图 2 中，B 烧瓶颜色较深 B图 2 中，B 烧瓶与 A 烧瓶相比有较多的 NO2 C图 2 中 B 烧瓶的正反应速率比图 1 中 B 烧瓶的快 D图 2 中 A 烧瓶的正反应速率比图 1 中 A 烧瓶的快 答案D 2022 高中化学新教材同步讲义资料 解析2NO2(g)N2O4(g)的正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，降低温度平衡正向移动， 所以图 2 中 A 烧瓶颜色加深、B 烧瓶颜色变浅；温
12、度升高，反应速率加快，温度降低，反应速率减小，据 此进行解答。 4CO(g)和 H2O(g)以 12 体积比分别通入到体积为 2 L 的恒容密闭容器中进行反应：CO(g) H2O(g)CO2(g)H2(g)，得到如下三组数据： 实 验组 温 度/ 起始时H2O的量 /mol 平衡时 CO2的量 /mol 达到平衡所需时间 /min 6504.001.3050 9002.000.4010 6502.000.6510 下列说法不正确的是() A从实验数据分析，该反应的正反应是吸热反应 B实验中，在 010 min 内，以 v(H2)表示的反应速率大于 0.013 molL 1min1 C从生产效益
13、分析，组实验的条件最佳 D比较实验，说明实验使用了更高效的催化剂 答案A 解析根据实验组和，升高温度，CO2的物质的量减少，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动， 即正反应是放热反应，故 A 错误；达到平衡时，v(CO2) 1.3 250 molL 1min10.13 molL1min1，化学 反应速率之比等于化学计量数之比，即 v(H2)c(CO2)0.013 mol L 1min1， 随着反应的进行， 反应物的浓度减小， 化学反应速率降低， 010 min 内， v(H2)0.013 molL 1min1，故 B 正确；根据表格数据，实验温度低，投入量少，达到平衡时间短，因此从生产效益分析，
14、 组实验的条件最佳，故 C 正确；实验的温度高于的温度，但达到平衡时间相等，说明使用了比较 高效的催化剂，故 D 正确。 5 某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象， 结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色 彩变幻”。 已知：K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2O2 7H2O2CrO2 42H 。 含铬元素的离子在溶液中的颜色：Cr2O2 7(橙色)；CrO2 4(黄色)；Cr3 (绿色)。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (1)可证明反应 Cr2O2 7H2O2CrO2 42H 的正反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动
15、”，试剂 a 是_。 (3)的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的 _(填“能”或“不能”)，理由是_。 (4)根据实验中不同现象，可以得出的结论是_。 (5)继续实验 解释溶液变黄的主要原因是_。 溶液变绿色，该反应的离子方程式是_。 答案(1)放热(2)KOH(合理即可) (3)不能浓硫酸溶于水放出大量的热，平衡会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由于氢离子 浓度的增大使平衡逆向移动的 (4)在酸性条件下，K2Cr2O7的氧化性更强 (5)K2Cr2O7中存在平衡：Cr2O2 7H2O2CrO2 42H ，亚硫酸根离子可以和氢离子结合，降低氢 离子
16、浓度，平衡正向移动，溶液变为黄色 Cr2O2 78H 3SO2 3=2Cr3 3SO2 44H2O 解析(1)升高温度，平衡 Cr2O2 7H2O2CrO2 42H 向着吸热方向移动，实验中加热溶液，颜色 橙色加深，根据题意 Cr2O 2 7在溶液中显橙色，所以平衡逆向移动，该反应是吸热方向，所以反应 Cr2O2 7 H2O2CrO2 42H 的正反应是放热的。 (2)“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，则需要加入的试剂 a 必须是可以和产物离子如氢离子 反应的物质，可以是氢氧化钾或是碳酸钾等。 (3)加入浓硫酸，不仅有增加氢离子浓度平衡逆向移动的情况，同时应考虑浓硫酸溶于水放出大量的热 的情况，浓硫酸溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动。 (4)重铬酸钾具有氧化性，是重铬酸根离子的氧化性，根据实验中不同现象知道在酸性条件下，会增加 重铬酸根离子的浓度。 (5)亚硫酸根离子可以引起平衡 Cr2O2 7H2O2CrO2 42H 的移动，亚硫酸根离子可以和氢离子 2022 高中化学新教材同步讲义资料 结合，降低氢离子浓度，平衡正向移动，溶液变为黄色。 溶液变绿色， 则出现的是 Cr3 (绿色)， 重铬酸根离子和亚硫酸根离子之间发生氧化还原反应： Cr2O2 7 8H 3SO2 3=2Cr3 3SO2 44H2O。
