内容正文:
实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素
[必备知识]
1.其他条件相同时,减小生成物的浓度、增大反应物的浓度,平衡正向移动;对于有气体参加的反应,增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动。
2.借助化学平衡移动原理分析温度、浓度、压强等条件变化时,化学平衡的移动及结果。
[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 mol/L FeCl3溶液、0.15 mol/L KSCN溶液、0.1 mol/L K2Cr2O7溶液、6 mol/L NaOH溶液、6 mol/L H2SO4溶液、0.5 mol/L CuCl2溶液、热水、冰块、蒸馏水。
[实验步骤]
一、浓度对化学平衡的影响
1.FeCl3溶液与KSCN溶液的反应
(1)操作及现象
FeCl3溶液与KSCN溶液混合反应,存在平衡:Fe3+(黄色)+3SCN-((Fe(SCN)3(红色)。
(2)实验结论
其他条件不变,增大反应物的浓度,平衡正向移动;减小反应物的浓度,平衡逆向移动。
2.K2Cr2O7溶液中平衡的移动
(1)操作及现象
在K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(黄色)+2H+。(橙色)+H2O((2CrO
(2)实验结论
其他条件不变,减小生成物的浓度,平衡正向移动;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.CuCl2溶液中平衡的移动
(1)操作及现象
在CuCl2溶液中存在平衡:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-(([CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0
(2)实验结论
其他条件不变,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。
2.NO2和N2O4之间的平衡移动
(1)操作及现象
NO2和N2O4之间存在平衡:2NO2(红棕色) N2O4(无色) ΔH<0。
(2)实验结论
其他条件不变,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。
1.在进行浓度、温度对化学平衡影响的实验时,要注意哪些问题?
提示:利用“控制变量法”探究浓度或温度对化学平衡影响,要保证实验条件相同,只有一个变量,其余均为定量。
2.在探究温度对化学平衡的影响时,为观察到明显现象,要注意什么问题?
提示:试剂的浓度要稍大,对比实验中溶液的温度要差别较大。
[应用与体验]
1.
已知:Cr2O(aq)+2H+(aq)(aq)+H2O(l) 2CrO
(橙色) (黄色)
ΔH=+13.8 kJ/mol
步骤
现象
待试管b中颜色不变后与试管a比较,溶液颜色变浅。
滴加浓硫酸,试管c温度略有升高,溶液颜色与试管a相比,变深。
某同学研究浓度对化学平衡的影响,下列说法正确的是( )
A.该反应是一个氧化还原反应
B.待试管b中溶液颜色不变的目的是使Cr2O完全反应
C.该实验不能证明减小生成物浓度,平衡正向移动
D.试管c中的现象说明影响平衡的主要因素是温度
C [该反应中Cr2O完全反应,B错误;试管b中加入NaOH溶液,增大氢氧根离子浓度可能使平衡正向移动,但不能确定是减小生成物浓度,平衡正向移动,C正确;试管c中加入浓硫酸,浓硫酸中存在H+,也会对平衡进行影响,不能证明影响平衡的因素是温度,D错误。]中铬元素为+6价,没有变价,不属于氧化还原反应,A错误;待试管b中溶液颜色不变的目的是使OH-与H+完全反应,使平衡正向移动,与a中颜色进行比较,而不是使Cr2O与 CrO
2.如图所示,将充满NO2气体的三个烧瓶关闭弹簧夹后,分别置于盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中,下列叙述正确的是( )
A.烧瓶(3)中气体中c(NO2)最大
B.NH4Cl溶于水时放出热量
C.2NO2((N2O4是放热反应
D.烧瓶(2)中气体的压强比(1)大
C [烧瓶中气体颜色深浅与c(NO2)有关,由图可知,烧杯(1)中c(NO2)最大,A错误; NH4Cl溶于水时吸收热量,B错误;烧杯的水中加入CaO,CaO与水反应生成Ca(OH)2并放出热量,(1)中温度高于(2)中温度,而温度升高,气体颜色加深,则反应2NO2((N2O4是放热反应,C正确;(1)中温度高于(2)中温度,而温度升高时,平衡2NO2((N2O4逆向移动,气体总物质的量增加,故烧瓶(1)中气体的压强比(2)大,D错误。]
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