2020-2021学年高中化学新人教版选择性必修1 第2章实验活动1　探究影响化学平衡移动的因素课件（17张）

人教（2019）版 选择性必修一
第二章 化学反应速率与化学平衡
实验活动1　探究影响化学平衡移动的因素
实验活动1　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、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。
【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)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。完成下表。
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
　试管中溶液　　　　　?
试管中溶液　　　　　　?
结论
　增大反应物浓度,化学平衡都向　　　　　方向移动?
红色变深
红色变深
正反应
(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
试管中溶液红色　　　?
试管中溶液红色　　　　?
结论
　减小反应物浓度,化学平衡向　　　　　方向移动?
变浅
变浅
逆反应
2.在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡:Cr2O72?+H2O?2CrO42?+2H+
取一支试管,加入2 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液,然后按下表步骤进行实验,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。完成下表。
?
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
　溶液黄色　　　?
　减小生成物浓度,化学平衡向　　　　方向移动?
　(2)向试管中继续滴加5~10滴6 mol·L-1 H2SO4溶液
　溶液由黄色逐渐变为　　　?
　增大生成物浓度,化学平衡向　　　　方向移动?
加深
正反应
橙色
逆反应
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)4]2++4Cl-?[CuCl4]2?+4H2O　ΔH>0
分别取2 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2溶液加入两支试管中,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。完成下表。
?
实验步骤
实验现象
结论
　(1)加热试管
　溶液变　　　　?
　升高温度,化学平衡向　　　　反应的方向移动?
　(2)将上述试管置于冷水中
　溶液变　　　　?
　降低温度,化学平衡向　　　　反应的方向移动?
蓝绿色
吸热
蓝色
放热
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,再比较两个烧杯里气体的颜色。完成下表。
烧瓶编号
1
2
实验步骤
(1)置于热水
(1)置于冷水
实验现象
烧瓶内红棕色　　　　?
烧瓶内红棕色　　　?
实验步骤
(2)置于冷水
(2)置于热水
实验现象
烧瓶内红棕色逐渐　　　　?
烧瓶内红棕色　　　?
结论
　升高温度,化学平衡向　　　　　反应的方向移动,降低温度,化学平衡向　　　　　反应的方向移动?
放热
加深
变浅
变浅
加深
吸热
【问题和讨论】
1.结合实验内容,尝试归纳影响化学平衡移动的因素。
2.在对CuCl2溶液加热时,你是否观察到了[CuCl4]2-的黄色?你能说出原因吗?
提示:1.反应物或生成物的浓度变化及温度都会对化学平衡产生影响。
2.不能,黄色与蓝色混合后呈蓝绿色。
【实验评价】
1.为探讨浓度对化学平衡的影响,某同学对可逆反应 “2Fe3++2I-?2Fe2++I2　ΔH<0”按图S1-1所示步骤进行了一系列实验。说明:0.005 mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液颜色接近于无色。
(1)实验中要待实验Ⅰ溶液颜色不再
改变时,才能进行实验Ⅱ,目的是
　　　　　　　　　　。?
?
图S1-1
反应达平衡状态
[解析]实验中要待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时,即反应达化学平衡状态时,才能进行实验Ⅱ。
(2)实验Ⅱ中,ⅰ的现象是　　　　　　　　　　　　　　　,该实验证明
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
图S1-1
生成黄色沉淀,溶液颜色变浅
反应物浓度减小,平衡向逆反应方向移动
[解析]实验Ⅱ中,ⅰ中为Ag+与I-的反应,现象是生成黄色沉淀,溶液颜色变浅。证明反应物浓度减小,平衡向逆反应方向移动。
(3)实验Ⅱ中,ⅲ的化学平衡向　　　　　　(填“正反应方向”或“逆反应方向”)移动;ⅲ的现象是溶液变浅,该现象　　　　(填“能”或“不能”)说明化学平衡发生移动。如果前一空填“能”,则下一空不填;如果前一空填“不能”,则ⅲ的目的是　　　　　　　　　　。?
图S1-1
逆反应方向
不能
为实验ⅱ作参照
[解析]实验Ⅱ中,ⅲ的化学平衡向逆反应方向移动;ⅲ的溶液变浅,并不能说明化学平衡发生移动,因为加水稀释,使溶液中各粒子浓度降低;实验ⅲ的目的是为实验ⅱ作参照。
(4)实验Ⅱ中,ⅱ的现象是　　　　　　　　　　　,即能证明增大生成物浓度化学平衡发生了逆向移动。?
图S1-1
溶液颜色变得比ⅲ更浅
[解析]实验Ⅱ中,ⅱ的溶液颜色变得比ⅲ更浅,即能证明增大生成物浓度化学平衡逆向移动。
(5)除了图S1-1中的方法外,若要使该可逆反应的化学平衡逆向移动,还可以采用的方法有　　　　　　　　　　　　。?
图S1-1
加热(加入浓碘水)
?
　1.向甲烧杯中加入NH4NO3晶体,此烧杯中NO2球的红棕色变浅。
　2.向乙烧杯中投入一定量的CaO固体,此烧杯中NO2球的红棕色变深。
2.可逆反应2NO2(g)??N2O4(g)　ΔH=-56.9 kJ·mol-1在平衡移动时的颜色变化可以用来指示放热过程和吸热过程。下面是某同学的部分实验报告。
?
?
　1.向甲烧杯中加入NH4NO3晶体,此烧杯中NO2球的红棕色变浅。
　2.向乙烧杯中投入一定量的CaO固体,此烧杯中NO2球的红棕色变深。
(1)甲烧杯中NO2球的红棕色变浅,说明平衡2NO2(g)??N2O4(g)向　　　　(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,所以NH4NO3晶体溶于水是　　　　(填“放热”或“吸热”)过程。?
?
正反应
吸热
[解析]NO2为红棕色,N2O4为无色,NO2球的红棕色变浅,说明平衡2NO2(g)??
N2O4(g)正向移动,降温平衡向着放热方向移动,故NH4NO3晶体溶于水吸热。
?
?
　1.向甲烧杯中加入NH4NO3晶体,此烧杯中NO2球的红棕色变浅。
　2.向乙烧杯中投入一定量的CaO固体,此烧杯中NO2球的红棕色变深。
(2)根据乙烧杯中的现象,补全CaO与H2O反应过程的能量变化示意图。
图S1-2
[解析]CaO与H2O反应放出大量热,反应物总能量大于生成物总能量。
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php