高中化學(xué) 專題四 化學(xué)反應(yīng)條件的控制 課題3 反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響教學(xué)案 蘇教版選修6

1、課題三反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響【學(xué)考報告】知識條目加試要求氯化鈷溶液的變色原理濃度、溫度變化對氯化鈷溶液平衡體系的影響不同條件下(酸、堿性)乙酸乙酯水解的速率和程度bbb一、化學(xué)平衡狀態(tài)1概念：一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時間而改變的狀態(tài)。2特征3本質(zhì)：正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率。二、化學(xué)平衡移動1概念：改變條件時，可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡被破壞，新平衡建立的過程。2實質(zhì)：外界條件改變，使舊化學(xué)平衡中正、逆反應(yīng)速率發(fā)生了改變，使v(正)不等于v(逆)。3移動方向4外界條件影響化學(xué)平衡規(guī)律(1)濃度：增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，都會使平衡向

2、正反應(yīng)方向移動；反之，則向逆反應(yīng)方向移動。(2)壓強(qiáng)：反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)總物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng)，在恒溫下增大壓強(qiáng)(縮小容器體積)，會使平衡向氣態(tài)物質(zhì)物質(zhì)的量減小的方向移動。(3)溫度：升高溫度，平衡向吸熱方向移動；降低溫度，平衡向放熱方向移動。(4)催化劑：加催化劑只能改變達(dá)到平衡所需的時間，并不能使平衡發(fā)生移動。三、氯化鈷溶液的變色原理在氯化鈷溶液中存在下列平衡：二氯化鈷的水合物在加熱時會逐步失水，并呈現(xiàn)不同的顏色。四、乙酸乙酯水解條件的比較1影響因素：H或OH對酯的水解都有催化作用。乙酸乙酯的水解方程式為：。2水解條件的比較實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結(jié)論無色乙酸乙酯層體積幾乎未變乙酸乙酯水解很慢無色

3、的乙酸乙酯層幾乎消失乙酸乙酯在堿性條件下水解程度大無色乙酸乙酯層體積變小乙酸乙酯在酸性條件下能水解，程度小點(diǎn)撥一、分析化學(xué)平衡的移動化學(xué)平衡建立的實質(zhì)是v(正)v(逆)，因此只要是外界條件改變導(dǎo)致v(正)v(逆)，化學(xué)平衡都會發(fā)生移動。即改變條件使v(正)v(逆)時，化學(xué)平衡將向正反應(yīng)方向移動；改變條件使v(正)v(逆)時，化學(xué)平衡將向逆反應(yīng)方向移動；改變條件仍使v(正)v(逆)時，化學(xué)平衡不移動，但反應(yīng)速率有改變。因此，判斷化學(xué)平衡移動的方向的一般思路是：應(yīng)用上述方法分析時還應(yīng)注意：(1)不要把平衡的移動與反應(yīng)速率的變化混同起來。如化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動時不是v(正)增大、v(逆)減小。(

4、2)不要把平衡的移動與物質(zhì)濃度的變化混同起來。如平衡向正反應(yīng)方向移動時，反應(yīng)物的濃度不一定都減小。(3)不要把平衡的移動與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率混同起來。如改變溫度使平衡向正反應(yīng)方向移動時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都將提高；但當(dāng)增大一種反應(yīng)物的濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動時，只會使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高，而其本身的轉(zhuǎn)化率卻降低。點(diǎn)撥二、氯化鈷溶液的變色原理1稀釋酸性CoCl2溶液時顏色的變化：操作：向3 mL 0.5 molL1 CoCl2溶液中慢慢滴加約6 mL濃鹽酸，觀察現(xiàn)象。將上述試管中的溶液分成兩份，向其中一溶液中加入約3 mL蒸餾水，與另一溶液作對比，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象現(xiàn)象分析CoCl2濃鹽酸藍(lán)色加

5、深增大了Cl濃度，平衡向左移動加入3 mL蒸餾水藍(lán)色轉(zhuǎn)化為粉紅色平衡向右移動2.觀察受熱時CoCl2溶液顏色的變化：操作：取一支試管，加入3 mL 95%乙醇溶液和少量(23小粒)氯化鈷晶體，振蕩使其溶解，再滴加蒸餾水，至溶液恰好呈粉紅色，然后用酒精燈加熱該試管片刻。觀察上述實驗過程中溶液顏色的變化：(1)加乙醇溶解后溶液呈藍(lán)色；(2)稀釋時，溶液由藍(lán)色紫色很快變成粉紅色(平衡向左移動)；(3)加熱時，又由粉紅色紫色藍(lán)色(平衡向右移動)。點(diǎn)撥三、乙酸乙酯水解條件的比較實驗注意事項(1)水浴溫度控制在約6070 之間，由于乙酸乙酯的沸點(diǎn)為77.15 ，所選溫度要盡量高但不能超過乙酸乙酯的沸點(diǎn)。(

6、2)為保證實驗的一致性，滴加指示劑的量要一樣，并且應(yīng)放在同一個水浴中加熱相同的時間。(3)由于試管在制作時規(guī)格總有偏差、觀察乙酸乙酯剩余體積時肉眼觀察有偏差，若用透明膠帶紙對液相界面做標(biāo)記效果更明顯。這樣做的另一個優(yōu)點(diǎn)是就算在量取液體時有點(diǎn)偏差也不影響實驗的最終效果。(4)對實驗結(jié)果的描述，除描述乙酸乙酯層剩余體積的大小外，還可以看試管中液體界面有無變化：界面無變化的只加了蒸餾水；界面有上升的是加了硫酸的；界面明顯上升的是加了氫氧化鈉的?；驈囊宜嵋阴馕蹲兓簹馕稛o變化的只加了蒸餾水；還有一點(diǎn)乙酸乙酯氣味的是加了硫酸的；乙酸乙酯氣味消失的是加了氫氧化鈉的。(5)為防止第一支試管內(nèi)的乙酸乙酯揮發(fā)

7、的太多，因此加熱時間不能太長，但也不能加熱時間太短，以防止第二和第三支試管內(nèi)的乙酸乙酯水解量太少，而得不到正確的實驗結(jié)果。典例剖析乙酸乙酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)。為證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸水劑的作用，某同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行了以下四個實驗，實驗開始先用酒精燈微熱3 min，再加熱使之微微沸騰3 min。實驗結(jié)束后充分振蕩試管，再測試管中有機(jī)層的厚度，實驗記錄如下：實驗編號試管中的試劑試管中試劑測得有機(jī)層的厚度/cmA2 mL乙醇、2 mL乙酸、1 mL 18 mol/L濃硫酸飽和碳酸鈉溶液5.0B3 mL乙醇、2 mL乙酸0.1C3 mL乙醇、2 mL乙酸、6

8、 mL 3 mol/L硫酸1.2D3 mL乙醇、2 mL乙酸、鹽酸1.2(1)干燥管的作用為_。(2)實驗D的目的是與實驗C相比照，證明H對酯化反應(yīng)具有催化作用。實驗D中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是_mL和_mol/L。(3)分析實驗_(填實驗編號)的數(shù)據(jù)，可以推測出濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。濃硫酸的吸水性能夠提高乙酸乙酯產(chǎn)率的原因是_。(4)加熱有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)率，但實驗發(fā)現(xiàn)溫度過高乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低，可能的原因是_。(5)實驗中不同條件下酯化反應(yīng)進(jìn)行的快慢不同，這個結(jié)果對探索乙酸乙酯發(fā)生水解反應(yīng)時的最佳條件有什么啟示？_解析(2)實驗C和實驗D是證明H對酯化反應(yīng)的催化作

9、用，測得有機(jī)層厚度相同，要求是H的濃度相同，可知取6 mol/L鹽酸6 mL。(3)推測濃硫酸的吸水性對酯化反應(yīng)的影響，可與稀硫酸作對比，選A、C。由于酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，濃硫酸吸水，使平衡向酯化反應(yīng)方向移動。(4)由于酯化反應(yīng)的原料乙酸與乙醇均易揮發(fā)，溫度過高，會造成兩者大量揮發(fā)，不利于反應(yīng)進(jìn)行；溫度過高，會有更多副反應(yīng)發(fā)生，如乙醇在濃硫酸作用下生成乙醚或乙烯等。(5)濃硫酸在酯化反應(yīng)中作催化劑和吸水劑，吸水使酯化反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，酯的水解要使平衡向逆反應(yīng)方向移動，用堿中和乙酸，減小乙酸濃度，使平衡向水解方向移動。答案(1) 防止倒吸(2)66(3)AC濃硫酸吸收反應(yīng)中生成的水，降低了生成物濃度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(4)大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系或溫度過高發(fā)生其他反應(yīng)(5)在堿性條件下水解并加熱跟蹤訓(xùn)練下列平衡體系均有顏色，改變條件后，平衡怎樣移動？顏色怎樣變化？(1)2NO2(g)N2O4(g)H57 kJmol1，迅速加壓(縮小體積)：平衡_，顏色_。加熱：平衡_，顏色_。(2)2HI(g)H2(g)I2(g)HQ(Q0)加壓(縮小體積)：平衡_，顏色_。 加熱：平衡_，顏色_。加氫氣：平衡_，顏色_。解析(1)加壓，通過勒夏特列原理判斷出平衡正向移動，因為二氧化氮增大的濃度大于N2O4