第二章 化學(xué)平衡(文)

第二章化學(xué)平衡

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率第二節(jié)化學(xué)平衡第三節(jié)電離平衡第四節(jié)鹽類的水解第五節(jié)酸堿中和滴定第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率有些塑料的分解需要幾百年的時(shí)間。現(xiàn)在的生物降解材料的分解也需要幾周的時(shí)間。而有些反應(yīng)，例如核反應(yīng)。在很短的時(shí)間內(nèi)就可以完成反應(yīng)，巨大的能量在一瞬間放出，所以無(wú)控制的核反應(yīng)是很危險(xiǎn)的。1、定義：化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的。通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。一.化學(xué)反應(yīng)速率在一定條件下2升的反應(yīng)容器中充入1molN2和3molH2發(fā)生下反應(yīng)，N2+3H2=2NH3，5分鐘后測(cè)得體系內(nèi)N2為0.75mol，H2為2.25mol，NH3為0.5mol，則NH3的反應(yīng)速率為_(kāi)____________。如果用H2濃度的變化表示反應(yīng)速率應(yīng)為多少？如果用N2呢？三個(gè)速率的關(guān)系如何？2、同一反應(yīng)中各物質(zhì)速率關(guān)系一定條件下，用不同的物質(zhì)來(lái)表示某反應(yīng)的速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。且它們的數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中系數(shù)比。如N2+3H2=2NH3

132二.影響反應(yīng)速率的條件1、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響結(jié)論：增大某反應(yīng)物的濃度可以加快反應(yīng)速率；減小某反應(yīng)物的濃度會(huì)減慢反應(yīng)速率。2、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響

對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，當(dāng)溫度一定時(shí)，氣體的體積與外界壓強(qiáng)成反比。壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)上是通過(guò)改變氣體反應(yīng)物的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。結(jié)論：加壓可提高有氣體參加的反應(yīng)速率。壓強(qiáng)對(duì)固相、液相反應(yīng)的反應(yīng)速率無(wú)影響。注意：對(duì)于可逆的氣相反應(yīng)，增大壓強(qiáng)使正逆反應(yīng)速率均增大。3、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響結(jié)論：升高溫度可以加快反應(yīng)速度。為什么夏天食物容易變質(zhì)？為什么我們用冰箱保存食物？注意：對(duì)于可逆反應(yīng)，升高溫度使正逆反應(yīng)速率均增大。4、催化劑等因素的影響

催化劑有加快反應(yīng)速率的催化劑，也有減慢反應(yīng)速率的催化劑，一般在沒(méi)特殊指明的情況下都是指加快反應(yīng)速率的催化劑。結(jié)論：適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢杂行У脑龃蠡瘜W(xué)反應(yīng)速率。小結(jié)：對(duì)于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，條件不同，反應(yīng)速率會(huì)發(fā)生變化。一般來(lái)講，增大反應(yīng)物濃度、升高溫度、對(duì)于有氣體參與的反應(yīng)增大壓強(qiáng)、使用催化劑，均可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。第二節(jié)化學(xué)平衡在工業(yè)生產(chǎn)中，只考慮化學(xué)反應(yīng)的速率問(wèn)題是不夠的。為了更好的控制生產(chǎn)成本，還需要同時(shí)考慮化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的最大限度。這就涉及到化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題了。化學(xué)平衡就是研究可逆反應(yīng)進(jìn)行程度規(guī)律的。一.化學(xué)平衡的建立如果外界條件不變，反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間，反應(yīng)混合物中各種物質(zhì)的濃度都不再發(fā)生變化。二.有關(guān)化學(xué)平衡的若干問(wèn)題1.建立化學(xué)平衡的標(biāo)志：正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持一定2.化學(xué)平衡的特征：動(dòng)，化學(xué)平衡為動(dòng)態(tài)平衡，化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行，沒(méi)有停止。等，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。定，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，平衡混合物中各組分含量一定。變，當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí)，原有平衡就會(huì)被破壞，并在新的條件下建立新的平衡，這一過(guò)程叫做平衡的移動(dòng)。三.影響化學(xué)平衡的條件對(duì)于某一平衡體系，改變反應(yīng)條件（濃度、壓強(qiáng)、溫度等），可以使原有的平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。這個(gè)過(guò)程叫做平衡的移動(dòng)。1.濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，都可以使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，都可以使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。2.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響對(duì)有氣體參加且反應(yīng)前后氣體體積不相等的可逆反應(yīng)，在平衡時(shí)，其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小方向移動(dòng)，反之，當(dāng)減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大方向移動(dòng)。對(duì)固體或液體反應(yīng)或反應(yīng)前后氣體體積相等的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變并不能引起平衡的移動(dòng)。3.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響在其他條件不變時(shí)，若升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；反之降低溫度，平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。勒夏特列原理（平衡移動(dòng)原理）如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如溫度、壓強(qiáng)、濃度等），平衡就向著能夠減弱這種變化的方向移動(dòng)。催化劑能否使平衡發(fā)生移動(dòng)？催化劑能夠同等程度地增加或減少正逆反應(yīng)速率，因此化學(xué)平衡不移動(dòng)。但它能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)間。第三節(jié)電離平衡在水溶液中，弱電解質(zhì)的電離過(guò)程是可逆的。這個(gè)可逆的過(guò)程與可逆的化學(xué)反應(yīng)一樣，也可以用勒夏特列原理來(lái)描述。一.概念復(fù)習(xí)強(qiáng)電解質(zhì)的概念

在水溶液中能夠全部電離為相應(yīng)離子的電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)的范圍

強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大部分鹽寫出下列物質(zhì)的電離方程式：

H2SO4HNO3NaHSO4Ba(OH)2KHCO3

弱電解質(zhì)的概念

在水溶液中能夠部分電離為相應(yīng)離子的電解質(zhì)弱電解質(zhì)的范圍

弱酸、弱堿、水寫出下列物質(zhì)的電離方程式：

CH3COOHH2SO3H2O

氨水二.勒夏特列原理對(duì)電離平衡的影響1.如何解釋電離平衡的建立？2.改變外界條件對(duì)電離平衡的影響？第四節(jié)鹽類的水解[討論]

酸溶液呈酸性，堿溶液呈堿性。鹽的水溶液是否是中性？一.水的電離水是一種極弱的電解質(zhì)，可以微弱的電離H2O+H2O

H3O++

OH--

上式可簡(jiǎn)寫為：OH--

H2O

H++二.水的離子積常數(shù)在25℃時(shí)，1L純水中只有1ⅹ10-7

mol電離，因此純水中H+、OH—濃度各等與1ⅹ10-7

mol/L.其c(H+)與c(OH--)的乘積為一常數(shù)。用Kw

表示

c(H+)c(OH--)=Kw

=

1ⅹ10-14

常溫時(shí)，由于水的電離平衡存在，不僅是純水，在酸性、堿性的稀溶液中，H+

和OH—濃度的乘積也總是常數(shù)Kw溶液的pH值與酸堿性強(qiáng)弱的關(guān)系酸性溶液[H+]＞[OH-][H+]＞1×10—7mol/L堿性溶液[H+]＜[OH-][H+]＜1×10—7mol/LpH=7pH＜7pH＞7討論：pH值變化與酸堿性變化的關(guān)系怎樣？

pH值越大堿性越強(qiáng)，pH越小酸性越強(qiáng)中性溶液[H+]=[OH-][H+]=1×10—7mol/L常溫下：三.鹽的水解[思考]酸溶液顯酸性，堿溶液顯堿性。那么鹽溶液顯什么性呢？1.以氯化銨為例解釋鹽的水解機(jī)理NH4Cl＝NH4＋＋Cl－＋H2OOH-＋H＋NH3·H2ONH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HCl水電離的OH－與鹽電離的NH4＋結(jié)合形成弱電解質(zhì)，減少了[OH-]，使水的電離平衡正向移動(dòng)。[H+]＞[OH-]2.鹽類水解的概念在溶液中鹽電離出來(lái)的離子跟水所電離出來(lái)的H+

或OH-

結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng).叫做鹽類的水解。3.水解的實(shí)質(zhì)：破壞了水的電離平衡4.水解反應(yīng)與中和反應(yīng)的關(guān)系:酸+堿

鹽+水中和水解5:鹽類水解的規(guī)律：有弱才水解，誰(shuí)弱誰(shuí)水解，誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性。6.相關(guān)練習(xí)：（1）下列鹽的水溶液中，哪些呈酸性（）哪些呈堿性（）(A)FeCl3(B)NaClO(C)(NH4)2SO4(D)AgNO3(F)Na2S(G)K2SO4(2)、在溶液中，不能發(fā)生水解的離子是（）

A、ClO

-B、CO32-C、Fe3+D、Br-7.鹽類水解方程式的書寫要點(diǎn)：①鹽類的水解是微弱的，不寫“＝”而用“”

且一般不標(biāo)沉淀和氣體符號(hào)。②陽(yáng)離子水解一步到位；多元弱酸的陰離子多步水解且以第一步為主。例：寫出NaClONa2CO3K2S

的水解方程式8.鹽類水解的應(yīng)用：當(dāng)鹽類水解達(dá)到平衡時(shí)，我們可以利用平衡移動(dòng)原理來(lái)控制平衡移動(dòng)的方向。溫度：由于水解是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度可以促進(jìn)鹽類的水解。濃度：稀釋溶液可以促進(jìn)鹽類的水解。外加酸堿對(duì)水解有影響9.相關(guān)練習(xí)：(1)、在鹽類的水解過(guò)程中，下列敘述正確的是A、鹽的電離平衡被破壞B、水的電離平衡被破壞C、沒(méi)有發(fā)生中和反應(yīng)D、溶液的pH一定變大(2)．實(shí)驗(yàn)室在配制硫酸鐵溶液時(shí)，先把硫酸鐵晶體溶解在稀硫酸中，再加水稀釋到所需的濃度，這樣操作的目的是A、提高硫酸鐵的溶解度B、防止硫酸鐵分解C、降低溶液的pHD、抑制硫酸鐵水解

(3)．下列反應(yīng)中，屬于水解反應(yīng)