第2章 实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素-【优化探究】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步导学案配套课件 人教版（2019）单选

实验活动1　探究影响化学平衡移动的因素 优化探究 第二章　化学反应速率与化学平衡 【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-1 FeCl3溶液、0.15 mol·L-1 KSCN溶液、0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液、6 mol·L-1 NaOH溶液、6 mol·L-1 H2SO4溶液、0.5 mol·L-1 CuCl2溶液、热水、冰块、蒸馏水。 一、浓度对化学平衡的影响 1.FeCl3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 mol·L-1 FeCl3溶液、5滴0.15 mol·L-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 mol·L-1 FeCl3溶液,向试管b中滴入5滴0.15 mol·L-1 KSCN溶液,观察并记录实验现象,与试管c进行对比。 (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。 【实验原理】(用相应的离子方程式表示) 实验(1)(2)反应原理:　 ;  实验(3)反应原理:　 。  Fe3++3SCN-⥫⥬Fe(SCN)3 Fe+2Fe3+===3Fe2+ 【实验现象】 实验(1)(2) 实验 内容 向试管a中滴入5滴 0.05 mol·L-1 FeCl3溶液 向试管b中滴入5滴 0.15 mol·L-1 KSCN溶液 实验现象 　　　　　　　  　　　　　　　  结论 　　　　　　　　　　　　　　　　　  溶液红色加深 溶液红色加深 增大反应物浓度,平衡正向移动 实验(3) 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 　　　　　  　　　　　  结论 　　　　　　　　　　　　　　　　　  红色变浅 红色变浅 减小反应物浓度,平衡逆向移动 2.在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡: +H2O⥫⥬+2H+ 取一支试管,加入2 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液,然后按下表中的步骤进行实验,观察溶液颜色的变化,判断平衡是否发生移动及移动的方向。 实验步骤 实验现象 结论 (1)向试管中滴加5~10滴6 mol·L-1 NaOH溶液 _________________ _________________ (2)向试管中继续滴加5~10滴 6 mol·L-1 H2SO4溶液 _________________ _________________ 橙色逐渐变成黄色 平衡正向移动 黄色逐渐变成橙色 平衡逆向移动 [追问] 利用平衡移动原理分析产生上述现象的原因是______________________ _________________________________________________________________________________________________________________________。  加入NaOH溶液,中和溶液中的H+,使H+浓度减小,反应的Q减小,使得Q<K,平衡正向移动;加入硫酸,增大H+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: +4Cl-⥫⥬+4H2OΔH>0 取两支试管,分别加入2 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2溶液,将其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。 实验步骤 实验现象 结论 (1)加热试管 _________________________ ____________________________ (2)将上述试管置于冷水中 ____________________________ ______________________________ 溶液由蓝色逐渐变成黄绿色 升高温度,平衡向吸热方向移动 溶液由黄绿色逐渐变成蓝绿色 降低温度,平衡向放热方向移动 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),将它们分别浸泡在热水和冷水中,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。 (1)实验的反应原理:    (写出反应的热化学方程式)。 2NO2(g) ⥫⥬N2O4(g)　ΔH=-56.9 kJ·mol-1 (2)观察到的实验现象,填入表中。 烧瓶编号 1 2 实验步骤 ①置于热水 ①置于冷水 实验现象 ________________________ ______________________ 实验步骤 ②置于冷水 ②置于热水 实验现象 ______________________ ______________________ 结论 __________________________________________________________ 红棕色较烧瓶2中的深 红棕色较烧瓶1中的浅 烧瓶1中红棕色逐渐变浅 烧瓶2中红棕色逐渐变深 升高温度,平衡向吸热方向移动;降低温度,平衡向放热方向移动 [追问] 利用平衡移动原理分析上述1、2两个实验产生相应现象的原因: 实验1:________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  对于实验1,反应正向为吸热反应,升高温度,平衡常数K增大,使得Q<K,平衡向正反应方向(即吸热方向)移动,平衡正向移动会造成溶液中[Cu(H2O)4]2+(蓝色)浓度逐渐减小,蓝色逐渐变浅,[CuCl4]2-(黄色)浓度逐渐增大,黄色逐渐加深,由于蓝色与黄色的混合色为绿色,因此,会出现蓝色、蓝绿色、绿色、黄绿色的逐渐变化;反之,降低温度,平衡常数K减小,使得Q>K,平衡向逆反应方向(即放热方向)移动,颜色又逐渐由黄绿色变成蓝绿色 实验2:________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  对于实验2,反应正向为放热反应,升高温度,平衡常数K减小,使得Q>K,平衡向逆反应方向(即吸热方向)移动,平衡逆向移动会造成体系中NO2(红棕色)浓度逐渐增大,N2O4(无色)浓度逐渐变小,红棕色逐渐变深;反之,降低温度,平衡常数K增大,使得Q<K,平衡向正反应方向(即放热方向)移动,红棕色逐渐变浅 【问题讨论】 1.Cr2和Cr存在的酸碱性环境有何不同?为什么? 答案:Cr2在酸性溶液中存在,Cr在碱性溶液中存在。加入碱,平衡Cr2+H2O⥫⥬2Cr+2H+向正反应方向移动,Cr2逐渐变成Cr,加入酸,平衡Cr2+H2O⥫⥬2Cr+2H+向逆反应方向移动,Cr逐渐变成Cr2。 2.在对CuCl2溶液加热时,　　　　(填“能”或“不能”)观察到[CuCl4]2-的黄色?原因是_____________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________。  不能 在这个平衡体系中,[Cu(H2O)4]2+为蓝色,[CuCl4]2-为黄色,因此氯化铜溶液呈绿色。升高温度,平衡向正反应方向移动,可观察到溶液呈黄绿色 3.探究影响化学平衡移动的因素过程中,设计实验时最关键的是什么? 答案:控制变量。 4.若要测定NO2的相对分子质量,为提高测定结果的准确度,应该　 　(填“高温”或“低温”)条件下测定,原因是_______________________________ ___________________________________。  高温 温度越高,平衡向生成NO2方向移动,NO2的浓度越高,测定结果越准确 1.某同学研究浓度对化学平衡的影响,已知:Cr2+H2O⥫⥬2Cr+2H+　ΔH=+13.8 kJ/mol。 待试管b中溶液颜色不变后与试管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。下列说法正确的是(　　) A.该反应为氧化还原反应 B.“待试管b中溶液颜色不变”的目的是使Cr2完全反应 C.试管c中的现象说明影响平衡的主要因素是温度 D.该实验不能证明减小生成物浓度平衡正向移动 D Cr2+H2O⥫⥬2Cr+2H+,反应前后各元素化合价不变,故该反应不是氧化还原反应,A项错误;由于该反应为可逆反应,故任何物质均不可能完全反应,“待试管b中溶液颜色不变”的目的是使反应重新达到平衡,B项错误;已知试管c中温度略微升高,且温度升高,平衡正向移动,颜色应该是变浅的,但现象是颜色变深,说明影响平衡的主要因素并不是温度,而是H+浓度,C项错误;该实验不能证明减小生成物浓度,平衡正向移动,D项正确。 2.某校课外活动小组利用NO2与N2O4的反应来探究温度对化学平衡的影响。 已知:2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)　ΔH(298 K)=-52.7 kJ·mol-1 (1)该化学反应的平衡常数的表达式为　　　　　　。  K= (2)该小组的同学取了两个烧瓶A和B,分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用夹子夹紧,并将A和B浸入已盛有水的两个烧杯中(如图所示),然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体。 请回答: ①A中的现象为__________________________________。  ②由上述实验现象可知,降低温度,该反应化学平衡向　　　　(填“正”或“逆”)反应方向移动。  ③升高温度,该反应的化学平衡常数将　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  气体的颜色加深 正 减小 $$