2017-2018学年高中化学苏教版（浙江专版）选修6教学案：专题4+课题3+反应条件对化学平衡的影响+Word版含答案.docVIP

课题3反应条件对化学平衡的影响 [浙江选考·加试要求] ———————————————————————————————————— 1．氯化钴溶液的变色原理。 2．浓度、温度变化对氯化钴溶液平衡体系的影响。 3．不同条件下(酸、碱性)乙酸乙酯水解的速率和程度。 1．化学平衡状态 在一定条件下的某个可逆反应，在向一定体积的密闭容器中投入一定量反应物时，反应物的浓度最大。反应开始后，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度则由零开始逐渐增大。因此，反应开始时，v正最大，v逆为零。随着反应的进行，v正逐渐减小，v逆逐渐增大。反应进行到某一时刻，v正＝v逆，此时，该可逆反应达到了化学平衡状态。上述可逆反应中，v正、v逆随反应进行的时间(t)的变化情况，可表示如图。 2．化学平衡的移动 化学平衡的移动是由于浓度、温度、压强的变化，使v正≠v逆。当v正＞v逆时，平衡向正反应方向移动；当v正＜v逆时，平衡向逆反应方向移动。 (1)当增大反应物浓度时，新的正反应速率v′正增大，即v′正＞v正，由于生成物的浓度没有变化，在v′正增大的瞬 间，v逆并没有增加，即v′逆＝v逆。所以，此时v′正＞v′逆，平衡将向正反应方向移动。 (2)当增大平衡体系压强时，混合物由各气体组分的浓度以同等倍数增加，但是，这种气体物质浓度的等倍数增加，不会使正、逆反应速率等倍增加。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)＋Q。所以，增大压强会使平衡向生成三氧化硫的方向移动，也就是向气体体积缩小的方向移动。 反应物与生成物的气体分子数相等，即气体体积相等的反应，如：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，压强变化，并不能使平衡发生移动。 (3)对于正反应方向是放热的平衡体系，升高温度，平衡向逆反应方向移动；正反应方向是吸热的平衡体系，升高温度，平衡向正反应方向移动。如： 2NO2(g)N2O4(g)＋57 kJ， (红棕色)　　(无色) 升高温度，红棕色变深，说明平衡向逆反应方向移动；降低温度，红棕色变浅，说明平衡向正反应方向移动。 [器材与原理] 相关器材 试管、酒精灯、烧杯、三脚架、石棉网、药匙、试管夹、火柴。 相关原理 1．氯化钴溶液的变色原理 在氯化钴溶液中，四氯合钴(Ⅱ)离子与六水合钴(Ⅱ)离子间存在如下平衡： 通过加浓盐酸和加水的方式来改变平衡移动，即通过改变浓度和同离子效应的方式来改变平衡移动。 2．CoCl2水合物呈现不同颜色的机理 由于Co2＋的水解能力较弱，CoCl2·6H2O在加热的过程中，它只是逐渐脱水，而不发生水解现象，因此在加热过程中存在CoCl2·6H2O和无水CoCl2转化过程中的颜色变化： CoCl2的水合过程是放热过程，所以受热平衡朝着脱水方向移动，颜色由粉红色逐渐变为紫色、蓝色。冷却后，蓝色又会逐渐变为紫色、粉红色。 3．乙酸乙酯水解的影响因素 乙酸乙酯的水解是一个可逆反应：CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH 在纯水中，即使加热，乙酸乙酯的水解反应也很慢，而酸或碱对它都有催化作用。酸可加速其达到水解平衡，而碱除了起催化作用外，还能与水解产物中的酸起反应，使该反应的平衡向水解方向移动。所以，等量的酯在其他条件一致的情况下，用酸和用碱作催化剂，其水解的效果是不同的。 [实验与拓展] 实验流程 1．稀释酸性CoCl2溶液时的颜色变化 实验步骤 实验现象 结论与解释 ①取一支试管，加入3 mL 0.5 mol·L－1CoCl2溶液，再慢慢滴加6 mL浓盐酸，同时观察现象 慢慢滴入浓盐酸时，溶液颜色由粉红色→紫色→蓝紫色→蓝色 慢慢滴入浓盐酸时，Cl－浓度逐渐增大，平衡向生成[CoCl4]2－的方向移动 ②将上述溶液等分成两份，向一支试管中慢慢加入3 mL蒸馏水，对比溶液颜色变化 加水稀释时，溶液颜色由蓝色→蓝紫色→紫色→粉红色 加蒸馏水稀释时，平衡向生成[Co(H2O)6]2＋的方向移动 2．加热CoCl2溶液时的颜色变化 实验步骤 实验现象 结论与解释 ①取一支试管，加入3 mL 95%乙醇溶液、2～3小粒CoCl2·6H2O，振荡溶解，再慢慢加蒸馏水至恰好呈粉红色 CoCl2·6H2O溶于乙醇时呈蓝色，加水时溶液颜色由蓝色→粉红色 加蒸馏水稀释时，平衡向生成[Co(H2O)6]2＋的方向移动 ②用酒精灯加热①中所得溶液，再冷却，观察颜色变化 加热时，溶液颜色由粉红色→紫色→蓝色，冷却时，溶液颜色又从蓝色→紫色→粉红色 随着温度升高，CoCl2·6H2O逐渐失去结晶水。冷却时，CoCl2又结合结晶水转化成CoCl2·6H2O 3．不同条件下乙酸乙酯的水解 实验步骤 实验现象 结论与解释 ①取三支试管，编为1、2、3号，分别注入4 mL蒸馏水、4 mL 2 mol·L