試驗(yàn)活動(dòng)1探究影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素試驗(yàn)?zāi)康?．相識(shí)濃度、溫度等因素對(duì)化學(xué)平衡的影響。2．進(jìn)一步學(xué)習(xí)限制變量、對(duì)比等科學(xué)方法。試驗(yàn)用品小燒杯、大燒杯、量筒、試管、試管架、玻璃棒、膠頭滴管、酒精燈、火柴、兩個(gè)封裝有NO2和N2O4混合氣體的圓底燒瓶。－1NaOH溶液、6mol·L－1H2SO4溶液、0.5mol·L－1CuCl2溶液、熱水、冰塊、蒸餾水。試驗(yàn)步驟一、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響1．FeCl3溶液與KSCN溶液的反應(yīng)(1)在小燒杯中加入10mL蒸餾水，再滴入5滴0.05mol·L－1FeCl3溶液、5滴0.15mol·L－1KSCN溶液，用玻璃棒攪拌，使其充分混合，將混合勻稱的溶液平均注入a、b、c三支試管中。(2)向試管a中滴入5滴0.05mol·L－1FeCl3溶液，向試管b中滴入5滴0.15mol·L－1KSCN溶液，視察并記錄試驗(yàn)現(xiàn)象，與試管c進(jìn)行對(duì)比。完成下表。試驗(yàn)內(nèi)容向試管a中滴入5滴0.05mol·L－1FeCl3溶液向試管b中滴入5滴0.15mol·L－1KSCN溶液試驗(yàn)現(xiàn)象紅色加深紅色加深結(jié)論在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，平衡正向移動(dòng)(3)接著向上述兩支試管中分別加入少量鐵粉，視察并記錄試驗(yàn)現(xiàn)象。完成下表。試驗(yàn)內(nèi)容向試管a中加入少量鐵粉向試管b中加入少量鐵粉試驗(yàn)現(xiàn)象紅色變淺紅色變淺結(jié)論在其他條件不變時(shí)，減小反應(yīng)物的濃度，平衡逆向移動(dòng)[因?yàn)?Fe3＋＋Fe3Fe2＋，c(Fe3＋)減小]2.在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡：eq\o\al(Cr2O\o\al(2－,7),\s\do15(橙色))＋H2O2eq\o\al(Cr2O\o\al(2－,7),\s\do15(黃色))＋2H＋取一支試管，加入2mL0.1mol·L－1K2Cr2O7溶液，然后按下表中的步驟進(jìn)行試驗(yàn)，視察溶液顏色的變更，推斷平衡是否發(fā)生移動(dòng)及移動(dòng)的方向。完成下表。試驗(yàn)步驟試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論(1)向試管中滴加5～10滴6mol·L－1NaOH溶液黃色加深在其他條件不變時(shí)，減小生成物的濃度，平衡正向移動(dòng)(2)向試管中接著滴加5～10滴6mol·L－1H2SO4溶液橙色加深在其他條件不變時(shí)，增大生成物的濃度，平衡逆向移動(dòng)二、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響1．在CuCl2溶液中存在如下平衡：eq\o\al([Cu(H2O)4]\o\al(2+),\s\do15(藍(lán)色))＋4Cl－eq\o\al([CuCl4]\o\al(2－),\s\do15(黃色))＋4H2OΔH>0分別取2mL0.5mol·L－1CuCl2溶液加入兩支試管中，將其中的一支試管先加熱，然后置于冷水中，視察并記錄試驗(yàn)現(xiàn)象，與另一支試管進(jìn)行對(duì)比。完成下表。試驗(yàn)步驟試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論(1)加熱試管溶液由藍(lán)色變?yōu)榫G色在其他條件不變時(shí)，上升溫度，平衡正向移動(dòng)(2)將上述試管置于冷水中溶液復(fù)原藍(lán)色在其他條件不變時(shí)，降低溫度，平衡逆向移動(dòng)2.取兩個(gè)封裝有NO2和N2O4混合氣體的圓底燒瓶(編號(hào)分別為1和2)，將它們分別浸在盛有熱水、冷水的大燒杯中，比較兩個(gè)燒瓶里氣體的顏色。將兩個(gè)燒瓶互換位置，稍等片刻，再比較兩個(gè)燒瓶里氣體的顏色。完成下表(2NO2N2O4ΔH＜0)：燒瓶編號(hào)12試驗(yàn)步驟(1)置于熱水(1)置于冷水試驗(yàn)現(xiàn)象紅棕色加深紅棕色變淺試驗(yàn)步驟(2)置于冷水(2)置于熱水試驗(yàn)現(xiàn)象紅棕色變淺紅棕色加深結(jié)論在其他條件不變時(shí)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)在其他條件不變時(shí)，上升溫度，平衡逆向移動(dòng)問(wèn)題和探討1．在進(jìn)行濃度、溫度對(duì)化學(xué)平衡影響的試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)留意哪些問(wèn)題？答案留意限制變量法的運(yùn)用，在探討溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響時(shí)，只能變更溫度這一個(gè)條件，其他條件保持一樣。還要留意對(duì)比法的運(yùn)用。2．結(jié)合試驗(yàn)內(nèi)容，嘗試歸納影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素。答案濃度變更：增加反應(yīng)物的濃度，削減生成物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；削減反應(yīng)物的濃度，增加生成物的濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。溫度變更：上升溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。3．在對(duì)CuCl2溶液加熱時(shí)，你是否視察到了[CuCl4]2－的黃色？你能說(shuō)出緣由嗎？答案在對(duì)CuCl2溶液加熱時(shí)，不能視察到[CuCl4]2－的黃色，因?yàn)榧訜釙r(shí)，平衡正向移動(dòng)，[Cu(H2O)4]2＋有部分轉(zhuǎn)化為[CuCl4]2－，[Cu(H2O)4]2＋顯藍(lán)色，[CuCl4]2－顯黃色，而二者的混合色為綠色，所以看不到黃色。1．下列試驗(yàn)、現(xiàn)象及結(jié)論都正確的是()選項(xiàng)試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A向2mL0.01mol·L－1的FeCl3溶液中加入1滴KSCN溶液，再加入少量KCl溶液溶液紅色變深平衡正向移動(dòng)B向兩支盛有少量H2O2溶液的試管中分別加入0.1mol·L－1的FeCl3溶液和0.01mol·L－1的CuSO4溶液加入FeCl3溶液的試管生成氣體的速率比加入CuSO4溶液的快FeCl3對(duì)H2O2分解的催化效果比CuSO4強(qiáng)C向兩支裝有5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液的試管中分別加入5mL0.1mol·L－1H2SO4溶液，然后分別放入冷水和熱水中，記錄出現(xiàn)渾濁時(shí)間放入熱水中的出現(xiàn)渾濁所用時(shí)間少溫度越高，反應(yīng)速率越快D在兩支試管中加入4mL0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液和2mL0.1mol·L－1H2C2O4溶液；再向其中一支試管中加入一粒黃豆大的MnSO4固體。搖勻，記錄溶液褪色所需的時(shí)間加入MnSO4固體的試管，褪色明顯快些MnSO4對(duì)該反應(yīng)有催化作用答案D解析A選項(xiàng)加入KCl溶液，紅色變淺；B選項(xiàng)所用的FeCl3溶液和CuSO4溶液的濃度不一樣，且濃度大的FeCl3溶液的催化效果好，所以無(wú)法比較；C選項(xiàng)在室溫下混合后就起先反應(yīng)，所以無(wú)法精確視察溫度的影響。2．下列圖中的試驗(yàn)方案，能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)ABCD試驗(yàn)方案將NO2球浸泡在冰水、熱水中試驗(yàn)?zāi)康奶骄繙囟葘?duì)平衡2NO2N2O4的影響驗(yàn)證FeCl3對(duì)H2O2分解反應(yīng)有催化作用除去CO2氣體中混有的SO2比較HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性強(qiáng)弱答案A解析將NO2球分別浸泡在冰水、熱水中，依據(jù)顏色推斷平衡移動(dòng)的方向，故A正確；試驗(yàn)變更了溫度、催化劑兩個(gè)變量，不能驗(yàn)證FeCl3對(duì)H2O2分解反應(yīng)有催化作用，故B錯(cuò)誤；碳酸鈉溶液與二氧化碳、二氧化硫都能反應(yīng)，不能用飽和碳酸鈉溶液除去CO2氣體中混有的SO2，故C錯(cuò)誤；氯化氫易揮發(fā)，氯化氫能與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀，不能依據(jù)圖示裝置比較H2CO3和H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，故D錯(cuò)誤。3．某同學(xué)利用如圖1裝置探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，已知燒瓶中存在如下平衡：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0，當(dāng)進(jìn)行圖2試驗(yàn)后，以下結(jié)論正確的是()A．圖2中，B燒瓶顏色較深B．圖2中，B燒瓶與A燒瓶相比有較多的NO2C．圖2中B燒瓶的正反應(yīng)速率比圖1中B燒瓶的快D．圖2中A燒瓶的正反應(yīng)速率比圖1中A燒瓶的快答案D解析2NO2(g)N2O4(g)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，上升溫度平衡逆向移動(dòng)，降低溫度平衡正向移動(dòng)，所以圖2中A燒瓶顏色加深、B燒瓶顏色變淺；溫度上升，反應(yīng)速率加快，溫度降低，反應(yīng)速率減小，據(jù)此進(jìn)行解答。4．CO(g)和H2O(g)以1∶2體積比分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：試驗(yàn)組溫度/℃起始時(shí)H2O的量/mol平衡時(shí)CO2的量/mol達(dá)到平衡所需時(shí)間/min①6504.001.3050②9002.000.4010③6502.000.6510下列說(shuō)法不正確的是()A．從試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．試驗(yàn)①中，在0～10min內(nèi)，以v(H2)表示的反應(yīng)速率大于0.013mol·L－1·min－1C．從生產(chǎn)效益分析，③組試驗(yàn)的條件最佳D．比較試驗(yàn)②③，說(shuō)明③試驗(yàn)運(yùn)用了更高效的催化劑答案A解析依據(jù)試驗(yàn)組②和③，上升溫度，CO2的物質(zhì)的量削減，說(shuō)明上升溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；達(dá)到平衡時(shí)，v(CO2)＝eq\f(1.3,2×50)mol·L－1·min－1＝0.13mol·L－1·min－1，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v(H2)＝c(CO2)＝0.013mol·L－1·min－1，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度減小，化學(xué)反應(yīng)速率降低，0～10min內(nèi)，v(H2)>0.013mol·L－1·min－1，故B正確；依據(jù)表格數(shù)據(jù)，試驗(yàn)③溫度低，投入量少，達(dá)到平衡時(shí)間短，因此從生產(chǎn)效益分析，③組試驗(yàn)的條件最佳，故C正確；試驗(yàn)②的溫度高于③的溫度，但達(dá)到平衡時(shí)間相等，說(shuō)明③運(yùn)用了比較高效的催化劑，故D正確。5．某愛(ài)好小組以重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液為探討對(duì)象，結(jié)合所學(xué)反應(yīng)原理的學(xué)問(wèn)變更條件使其發(fā)生“色調(diào)變化”。已知：①K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋。②含鉻元素的離子在溶液中的顏色：Cr2Oeq\o\al(2－,7)(橙色)；CrOeq\o\al(2－,4)(黃色)；Cr3＋(綠色)。(1)ⅰ可證明反應(yīng)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋的正反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)ⅱ是驗(yàn)證“只降低生成物的濃度，該平衡正向移動(dòng)”，試劑a是________。(3)ⅲ的目的是要驗(yàn)證“增大生成物的濃度，該平衡逆向移動(dòng)”，此試驗(yàn)是否能達(dá)到預(yù)期目的________(填“能”或“不能”)，理由是___________________________________________。(4)依據(jù)試驗(yàn)Ⅱ中不同現(xiàn)象，可以得出的結(jié)論是_______________________________。(5)接著試驗(yàn)①說(shuō)明溶液變黃的主要緣由是_________________________________________________。②溶液變綠色，該反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________。答案(1)放熱(2)KOH(合理即可)(3)不能濃硫酸溶于水放出大量的熱，平衡會(huì)逆向移動(dòng)，所以溶液橙色加深，不能說(shuō)明是由于氫離子濃度的增大使平衡逆向移動(dòng)的(4)在酸性條件下，K2Cr2O7的氧化性更強(qiáng)(5)①K2Cr2O7中存在平衡：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋，亞硫酸根離子可以和氫離子結(jié)合，降低氫離子濃度，平衡正向移動(dòng)，溶液變?yōu)辄S色②Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋8H＋＋3SOeq\o\al(2－,3)2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋4H2O解析(1)上升溫度，平衡Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋向著吸熱方向移動(dòng)，試驗(yàn)中加熱溶液，顏色橙色加深，依據(jù)題意Cr2Oeq\o\al(2－,7)在溶液中顯橙色，所以平衡逆向移動(dòng)，該反應(yīng)是吸熱方向，所以反應(yīng)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋的正反應(yīng)是放熱的。(2)“只降低生成物的濃度，該平衡正向移動(dòng)”，則須要加入的試劑a必需是可以和產(chǎn)物離子如氫離子反應(yīng)的物質(zhì)，可以是氫氧化鉀或是碳酸鉀等。(3)加入濃硫酸，不僅有增加氫離子濃度平衡逆向移動(dòng)的狀況，同時(shí)應(yīng)考慮濃硫酸溶于水放出大量的熱的狀況，濃硫酸溶于水放出大量的熱，平衡也會(huì)逆向移動(dòng)。(4)重鉻酸鉀具有氧化性，是重