梁軍

摘 ?要：本文旨在總結(jié)課本知識(shí)和試題中關(guān)于溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)影響的考查知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生規(guī)范答題，提高教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：溫度;化學(xué)反應(yīng);知識(shí)點(diǎn);規(guī)范答題

對(duì)于任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，溫度都是影響反應(yīng)的最重要因素，在高考中考查也是最頻繁的。通過(guò)溫度的變化，可以引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，并改變反應(yīng)進(jìn)行的速度、使反應(yīng)方向發(fā)生變化、原料的利用率或產(chǎn)物的產(chǎn)率發(fā)生變化。因此，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有不可估量的作用，正確認(rèn)識(shí)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，是化學(xué)考試中的重點(diǎn)，在歷年試題中均有體現(xiàn)。本文旨在總結(jié)課本知識(shí)和試題中關(guān)于溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)影響的考查知識(shí)點(diǎn)，并進(jìn)行分類(lèi)、歸納、總結(jié)，從而提高教學(xué)效率，規(guī)范學(xué)生的作答。

一、控溫的方法：

化學(xué)反應(yīng)需要一定的溫度，有加熱和降溫兩種形式。

（1）高中常見(jiàn)的加熱方法

直接加熱法：用酒精燈直接加熱，控溫在600℃左右，缺點(diǎn)是：受熱不均，控溫不準(zhǔn)。

水浴加熱法：用水浴加熱，溫度控制在-5℃——100℃之間，能準(zhǔn)確控溫。

油浴加熱法：用礦物油加熱，溫度控制在100℃——400℃之間，能準(zhǔn)確控溫。

蒸氣加熱法：將物質(zhì)汽化（氣化）或熱氣流對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行加熱的方法。

例1：2019年全國(guó)I卷27題節(jié)選：硫酸鐵銨[NHFe（SO）·xHO]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑來(lái)制備硫酸鐵銨，具體流程如下：

溫度保持80～95 ℃，采用的合適加熱方式是__________。

本題考查溫度要保持在80～95 ℃的常規(guī)加熱法。例1答案：熱水浴加熱。

例2：海水中提溴用到的吹空氣法：

從海水中提溴的知識(shí)中，通入熱空氣和水蒸氣吹出的方法就屬于蒸氣加熱法，將含Br低的溶液中的溴單質(zhì)，通過(guò)熱氣流將Br轉(zhuǎn)化為氣體隨空氣逸出，再用SO溶液吸收，從而獲得含溴元素濃度大的溶液，這一過(guò)程又叫溴的富集，這是一種常見(jiàn)的氣體富集方法。

（2）常見(jiàn)的降溫的方法

蒸餾或化學(xué)反應(yīng)中需要利用氣體物理性質(zhì)進(jìn)行降溫：常用降溫物質(zhì)有：冰水、冷水、或冷的乙二醇。通過(guò)對(duì)體系進(jìn)行降溫處理使物質(zhì)從體系中分離出來(lái)，常見(jiàn)降溫方法是對(duì)氣體或溶液來(lái)說(shuō)的，具體如下：

冰水浴的使用，是對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行降溫，或?qū)σ滓夯瘹怏w降溫形成液體達(dá)到分離的目在的，這里利用的是物質(zhì)的沸點(diǎn)。

降溫結(jié)晶：無(wú)機(jī)物從水溶液中進(jìn)行分離時(shí)，利用物質(zhì)溶解性隨溫度變化對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離提純。

二、控溫的原因：

1、從反應(yīng)速率方向思考：引發(fā)反應(yīng)，使催化劑處于最佳工作溫度，并能保持較快的反應(yīng)速率

對(duì)于大多數(shù)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，引發(fā)反應(yīng)進(jìn)行需要達(dá)到一定的溫度，這樣才能讓反應(yīng)“啟動(dòng)”起來(lái)。

例3：可燃物的燃燒，在常溫下是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，但需要達(dá)到著火點(diǎn)才能引發(fā)反應(yīng)。

例4：合成氨工業(yè)中，用氮?dú)夂蜌錃庠?00℃左右、高壓、催化劑條件下反應(yīng)：

合成氨工業(yè)中保持體系溫度在500℃左右的目的：能保證反應(yīng)正常進(jìn)行，催化劑的催化效率最高，具有較快的反應(yīng)速率，有利于工業(yè)生產(chǎn)。

對(duì)于一些特殊的化學(xué)反應(yīng)，不僅要“啟動(dòng)”反應(yīng)，還要對(duì)反應(yīng)不斷加熱，一旦加熱停止，反應(yīng)也會(huì)停止。

例5：Na+KCl=NaCl+K，這個(gè)反應(yīng)需要保持一定的溫度，使Na、KCl、NaCl都是液態(tài)，而K是氣態(tài)，根據(jù)勒夏特列原理，K蒸氣從體系中脫離出來(lái)，使反應(yīng)得以不斷進(jìn)行。

2、溫度對(duì)可逆反應(yīng)的影響要從平衡移動(dòng)方向思考：改變溫度可以控制反應(yīng)進(jìn)行的程度或方向，使反應(yīng)向有利于我們需要的方向移動(dòng)

對(duì)可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，降溫使平衡向著放熱方向進(jìn)行，升高溫度使平衡向著吸熱方向進(jìn)行，因些通過(guò)控制溫度，使可逆反應(yīng)向著有利于生產(chǎn)的方向移動(dòng)，同時(shí)還能提高原料的利用率或產(chǎn)物的產(chǎn)率或純度，有利于降低工業(yè)生產(chǎn)成本。

例6：（2017高考題節(jié)選）LiTiO和LiFePO都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO，還含有少量MgO、SiO等雜質(zhì)）來(lái)制備，工藝流程如下：

TiO·xHO沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：

分析40 ℃時(shí)TiO·xHO轉(zhuǎn)化率最高的原因___________。

本題考查溫度對(duì)水解反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的影響，以及某些化合物在水中溶解性隨溫度的變化情況。

例7：（2019年江蘇高考20題節(jié)選）CO催化加氫合成二甲醚是一種CO轉(zhuǎn)化方法，其過(guò)程中主要發(fā)生下列反應(yīng)：

反應(yīng)Ⅰ：CO（g）+H（g）CO（g）+HO（g） ?ΔH?=41.2 kJ·mol

反應(yīng)Ⅱ：2CO（g）+6H（g）CHOCH（g）+3HO（g） ?ΔH?=﹣122.5 kJ·mol

在恒壓、CO和H的起始量一定的條件下，CO平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CHOCH的選擇性隨溫度的變化如圖。其中：

溫度高于300 ℃，CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是??????????。

本題考查溫度對(duì)可逆反應(yīng)的影響，以及不同反應(yīng)在溫度變化時(shí)速度變化的不同。

3、從物質(zhì)本身性質(zhì)思考：

物質(zhì)本身的物理性質(zhì)包括溶解性、揮發(fā)性（易氣化）、升華等，化學(xué)性質(zhì)包括不穩(wěn)定性，氧化性、還原性等，在制備或生產(chǎn)中要嚴(yán)格控制反應(yīng)體系的溫度，才能有效提高原料的利用率，降低生產(chǎn)成本。

例8：（2019年江蘇高考19題節(jié)選）實(shí)驗(yàn)室以工業(yè)廢渣（主要含CaSO·2HO，還含少量SiO、AlO、FeO）為原料制取輕質(zhì)CaCO和（NH）SO晶體，其實(shí)驗(yàn)流程如下：

（1）廢渣浸取在如圖所示的裝置中進(jìn)行?？刂品磻?yīng)溫度在60～70 ℃，攪拌，反應(yīng)3小時(shí)。溫度過(guò)高將會(huì)導(dǎo)致CaSO的轉(zhuǎn)化率下降，其原因是???????;

本題考查溫度對(duì)水解反應(yīng)的影響。

例9：過(guò)氧化尿素是一種新型漂白、消毒劑，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、日用化工等領(lǐng)域。用低濃度的雙氧水和飽和尿素溶液在一定條件下可以合成過(guò)氧化尿素：反應(yīng)的方程式為：

CO（NH）+HOCO（NH）·HO。過(guò)氧化尿素的部分性質(zhì)如下：

分子式

外觀(guān)

熱分解溫度

熔點(diǎn)

溶解性

CO（NH）?HO

白色晶體

45℃

75～85℃

溶于水和有機(jī)溶劑

（1）水槽中的水溫應(yīng)該控制在_______，原因是???????????：

（2）步驟① 采用減壓蒸發(fā)的原因是????????????????;

本題考查控溫的方法及原因（考慮物質(zhì)的穩(wěn)定性），以及分離提純時(shí)對(duì)溫度的要求。

還有課本實(shí)例：溴苯的制取中一般不加熱，本反應(yīng)是放熱反應(yīng)，加熱后體系中的溴單質(zhì)、苯揮發(fā)影響反應(yīng);酚醛樹(shù)酯合中，用沸水浴加熱，防止甲醛和HCl揮發(fā)。

4、從反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)方向思考：防止副反應(yīng)的發(fā)生，提高原料利用率

在化學(xué)反應(yīng)中，溫度變化可能使物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生變化，從而引起很多副反應(yīng)，這些反應(yīng)的發(fā)生，有些可以加以利用，有些則是有害的。

例10：氯氣與NaOH溶液在常溫在進(jìn)行反應(yīng)可制取NaClO，這是一個(gè)放熱反應(yīng)，不控制溫度的話(huà)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系溫度會(huì)不斷上升，到50℃以上就會(huì)引發(fā)副反應(yīng)生成NaClO;若要氯氣與NaOH溶液反應(yīng)制備N(xiāo)aClO，則要將溫度控制在60℃左右。利用這一情況，可以通過(guò)控制反應(yīng)的溫度達(dá)到生產(chǎn)的要求，又可以提高原料的利用率、產(chǎn)品的純度，還可以降低生產(chǎn)成本。

例11：有機(jī)合成中，大多數(shù)反應(yīng)都要保持一定的溫度，就是為了防止副反應(yīng)的發(fā)生。（1）以酒精為原料制備乙烯，反應(yīng)溫度控制在170℃，（2）合成硝基苯中溫度控制50—60℃。

不管是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)不是無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)，不同溫度下反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可能是不同，只有準(zhǔn)確的控制溫度，才能讓反應(yīng)向著有利于我們的方向發(fā)展。

總結(jié)：

化學(xué)反應(yīng)是受溫度影響的，通過(guò)上面節(jié)選的試題及課本介紹的一些反應(yīng)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的控溫方法以及需要思考的溫度對(duì)反應(yīng)的影響。