探究温度对化学平衡移动的影响(实验报告)

探究温度对化学平衡移动的影响
【实验目的】
1.实验探究温度对化学平衡状态的影响。

2.初步学会用变量控制法研究化学反应规律。

3.能运用规律解释生产、生活和科学实验中的实际问题。

【实验准备】
设计实验方案要求：
1、自选一个以下所列的实验研究对象，利用可选用的实验用品，设计探究温度对化学反应速率的影响的实验方案。

2、记录实验步骤、实验现象、实验结论。

【实验内容】
【表1】 实验研究对象
（化学方程式）
单一变量
反应温度
①2NO 2 (g)（红棕色） ⇌2N 2O 4 (g)（无色） ΔH = -
②[Co(H 2O)6]2＋＋4Cl － ⇌ [CoCl 4]2－＋6H 2O ΔH＞0 2NO 2 (g)（红棕色） ⇌2N 2O 4 (g)（无色） ΔH = -
【表2】 实验研究对象 （化学方程式） 单一变量
反应温度 实验分析
混合气体受热时颜色加深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆方向 方向移动；混合气体被冷却时颜色变浅，说明NO 2浓度减小，即平衡向正
方向移动。

实验结论
升高温度，平衡向正反应方向移动(即吸热方向) 降低温度，平衡向逆反应方向移动(即放热方向)
【表3】
实验研究对象
（化学方程式）
单一变量
反应温度 实验操作
实验装置
【表4】
实验研究对象
（化学方程式）
单一变量 反应温度
2NO 2 (g)（红棕色） ⇌2N 2O 4 (g)（无色） ΔH = - ②浸泡在冰水中：变浅紫色 ③浸泡在热水中：变蓝紫色 ①常温（对照组）：紫色 [Co(H 2O)6]2＋＋4Cl － ⇌ [CoCl 4]2－＋6H 2O ΔH＞0 [Co(H 2O)6]2＋＋4Cl － ⇌ [CoCl 4]2－＋6H 2O ΔH＞0
实验分析混合液体受热时颜色加深，说明[Co(H
2O)
6
]2＋浓度增大，即平衡向逆方向
方向移动；混合气体被冷却时颜色变浅，说明[Co(H
2O)
6
]2＋浓度减小，即
平衡向正方向移动。

实验结论升高温度，平衡向正反应方向移动(即吸热方向)
降低温度，平衡向逆反应方向移动(即放热方向)
【图像分析】
用v—t图像分析温度对化学平衡的影响：
已知反应：mA(g)＋nB(g) ⇌ pC(g) ΔH＜0，当反应达平衡后，若改变温度，其反应速率的变化曲线分别如下图所示。

图①：t1时刻，升高温度，v′正、v′逆均增大，但吸热反应方向的v′逆增大幅度大，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。

图②：t1时刻，降低温度，v′正、v′逆均减小，但吸热反应方向的v′逆减小幅度大，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。

【思考交流】
工业合成氨的化学反应机理：
N 2(g)+3H 2(g) ⇌ 2NH 3
在工业合成氨的过程中，在N 2的投放量固定的前提下，如何增加NH 3的产率？ 答案：（1）增大H 2的浓度
（2）减小NH 3的浓度
（3）压缩体积，增大压强
（4）降低温度
实践探索——通过实验验证理论
理论分析：低温可以提高平衡混合物中氨的含量。

实验结果：低温可提高平衡混合物中氨的含量
注意：低温可以提高平衡混合物中氨的含量，但低温会减小化学反应速率。

本次实验中，你还发现了什么问题或有什么新的认识和感受？
n (N 2):n (H 2) ≈ 1:3 10 MPa
采用控制变量法 ①温度。