化学选修四教材

精选文库化学反应原理 第一章 化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 第二节 燃烧热 能源 第三节 化学反应热的计算 归纳与整理 第二章 化学反应速率和化学平衡 第一节 化学反应速率 第二节 影响化学反应速率的因素第二节影响化学反应速率的因素 第三节 化学平衡 第四节化学反应进行的方向 归纳与整理 第三章 水溶液中的离子平衡 第一节 弱电解质的电离 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第三节 盐类的水解 第四节难溶电解质的溶解平衡 归纳与整理 第四章 电化学基础 第一节 原电池 第二节 化学电源 第三节 电解池 第四节金属的电化学腐蚀与防护 归纳与整理 高中化学选修四 化学反应原理第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量的变化要点索引：1、了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2、了解化学能与热能的相互转化3、了解热化学方程式的含义。教学内容：一、焓变 反应热 1反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量。 2焓变(H)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应。符号： H 单位：kJ/mol 3.化学反应过程中能量变化的产生原因：化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。化学键断裂吸热 化学键形成放热HE（生成物的总能量） E（反应物的总能量）HE（反应物的总能量） E（生成物的总能量）放出热量的化学反应。(放热吸热) H 为“-”或H 放热）H 为“+”或H 0 常见的放热反应： 所有的燃烧反应 酸碱中和反应 大多数的化合反应 金属与酸的反应 生石灰和水反应 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 常见的吸热反应： 晶体Ba(OH)28H2O与NH4Cl 大多数的分解反应 以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应 铵盐溶解等二、热化学方程式1、概念表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2、意义是表示化学反应中的物质变化和焓变（或能量变化、热量变化）。例如热化学方程式： H2(g) + Cl 2(g) = 2HCl(g)； H = 183 kJ/mol H代表在标准态时，1molH2(g)和1molCl2(g)完全反应生2 molHCl(g)，反应放热183kJ。3、书写化学方程式注意要点: 热化学方程式必须标出能量变化。 热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） 热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 各物质系数加倍，H加倍；反应逆向进行，H改变符号，数值不变三、中和热的测定1、概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。2. 反应原理：H+(aq) + OH-(aq)=H2O(l)；H57.3kJ/mol3. 实验仪器：大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。4. 实验药品： 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。5. 实验步骤： 组装量热器：保温隔热效果一定要好。小烧杯口要与大烧杯口相平，以减少热量损失。烧杯间要填加隔热材料，提高保温隔热效果。 量取一定量盐酸倒入小烧杯中，测定并记录盐酸温度。 温度计上的酸要用蒸馏水冲洗干净，且冲洗液不能转移到小烧杯中 盐酸浓度宜小不宜大 量取定量氢氧化钠溶液，测定并记录氢氧化钠溶液温度 碱液要稍过量，以确保盐酸被完全中和。 碱液浓度宜小不宜大。 将氢氧化钠溶液倒入小烧杯中，搅拌，充分反应后，测定并记录混合液的最高温度氢氧化钠溶液要一次性快速倒入小烧杯中，且不能洒在外面。要用环形玻璃棒轻轻搅动溶液，使酸碱充分反应。实验操作时动作要快，尽量减少热量散失。 重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。(6) 根据实验数据计算中和热：Qcmt H-Q/n(H2O)Q: 中和反应放出的热量。 m: 反应混合液的质量。C：反应混合液的比热容。 t：反应前后溶液温度的差值6.实验过程中的疑点、难点1) 大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？2) 温度计上的酸为何要用水冲洗干净?冲洗后的溶液能否倒入小烧杯,为什么？3) 酸碱混合时,为何要把NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？4) 实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是11而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？5) 本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？6) 若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？答、1）.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。2）.因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。3）.因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。4）.为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，也是可以的。5）. 会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，将使测得结果偏小。6）. 否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同随堂练习1下列说法不正确的是（ ）。A放热反应不需加热即可发生B化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等C需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关答案：A2、将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明了（ ）。A该反应是吸热反应B该反应是放热反应C铁粉和硫粉在常温下难以发生反应D生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量答案：B、C第二节 燃烧热 能源要点索引：1、了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。2、了解燃烧热的概念和意义。3、了解化学在解决能源危机中的重要作用。教学内容：一、燃烧热1概念：25 ，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。注意以下几点：研究条件：25 ，101 kPa反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量：1 mol研究内容：放出的热量。（H0，单位kJ/mol）在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25 ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物。如: CCO2(g)、H H2O（l）、S SO2 （g）二、反应热、中和热、燃烧热的联系与区别反应热中和热燃烧热含义化学反应过程中放出或吸收的热量在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应而生成1 mol H2O（l）时所放出的热量在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量反应特点任何反应中和反应燃烧反应物质状态物质的状态要确定稀溶液生成物在常温下为稳定态方程式配平标准任意物质的量以生成1 mol H2O（l）为标准以燃烧1 mol 可燃物为标准H符号放热取负值、吸热取正值负值负值能量数值的描述必须指出是放热还是吸热或使用正负值或用H表示直接描述热量的变化时不必再指明是放出的热量，可用H表示说明HE（生成物）E（反应物）H值与书写形式有关，单位一般是“kJmol1”电离吸热、溶解时吸热或放热 稀强酸与稀强碱反应的中和热为57.3 kJmol1稳定的氧化物如CO2、SO2、H2O、P2O5等在中学阶段，如果不指明条件就默认为通常状况，比较H的相对大小时要考虑其数值的“+”“”的问题用弱酸或弱碱的稀溶液进行中和反应时，每生成1 mol H2O（l）放出的热量小于57.3 kJ三、能源1能源的类型凡是能提供某种形式能量的物质，或是物质的运动，统称为能源。它是人类取得能量的来源，包括已开采出来的可供使用的自然资源与经过加工或转移的能量的来源。能源的分类方法有多种：(1)一次能源和二次能源从自然界直接取得的天然能源叫一次能源，如原煤、原油、流过水坝的水等；一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次能源，如各种石油制品、煤气、蒸汽、电力、氢能、沼气等。(2)常规能源与新能源在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的能源称为常规能源，如煤、石油、天然气、水能、生物质能等；随着科技的不断发展，才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发展的利用先进技术所获得的能源都是新能源，如核聚变能，用以发电的风能、太阳能、海洋能等。(3)可再生能源和非再生能源可连续再生、永久利用的一次能源称为可再生能源，如水能、风能等；经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为非再生能源，如石油、煤、天然气等。2新能源的特点及开发应用为应对能源危机，满足不断增大的能源需求，现在正探索的新能源有：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。新能源优点缺点太阳能能量巨大、清洁、充足，不需要开采、运输能量密度低开发成本高稳定性差氢能燃烧热值高 资源丰富无毒、无污染储存、运输困难地热能蕴藏量丰富正开发之中风能能量巨大不稳定，受地区、季节、气候影响甚大随堂练习1、下列关于热化学反应的描述中正确的是()AHCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3) kJ/molBCO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H2283.0 kJ/molC需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热答案B解析中和热是以生成1 mol H2O作为标准的，因此A不正确；燃烧热是指1 mol燃料完全燃烧生成稳定化合物所放出的热量，因此B正确，D不正确；有些反应需加热才能发生，但却是放热反应，例如燃料的燃烧需点燃引发才能发生，但却是放热反应。2、25、1.01105 Pa，下列哪个反应放出的热量表示乙炔的燃烧热(单位：kJ/mol)()A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(g) Ha kJmol1BC2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l) Hb kJmol1CC2H2(g)O2(g)=2CO(g)H2O(g) Hc kJmol1DC2H2(g)O2(g)=2CO(g)H2O(l) Hd kJmol1答案B解析只有1 mol乙炔完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量才能表示乙炔的燃烧热。第三节 化学反应热的计算要点索引：1、了解盖斯定律的内容。2、能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。教学内容：一、盖斯定律1内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。2、本质：方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和。 3、意义：有些反应的反应热通过实验测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出来。二、反应热的计算 利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式，可以进行一系列有关反应热的计算。随堂练习1、已知25 、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨)O2（g）CO2（g）H393.51 kJ/molC(金刚石)O2（g）CO2（g）H395.41 kJ/mol据此判断，下列说法中正确的是（）。A由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高答案：A2、已知CH4（g）2O2（g）CO2（g）2H2O（l）； H890 kJ/mol，现有CH4和CO的混合气体共0.75 mol，完全燃烧后，生成CO2气体和18 g液态H2O，并放出515 kJ热量， CO燃烧的热化学方程式为_，写出求算过程。答案：解：由于CO燃烧只生成CO2，故18 g液态水均由CH4燃烧产生，若生成18 g液态水放出的热量为x，用去CH4 的量为y，则有：CH4（g）2O2（g）CO2（g）2H2O（l）H890 kJ/mol1 mol 218 g 890 kJ/moly 18 g xx=445 kJ/mol故由CO燃烧放出的热量为：515 kJ-445 kJ=70 kJy=0.5mol n(CO)=0.75 mol-0.5 mol=0.25 mol则CO燃烧的热化学方程式为： 2CO（g）O2（g）2CO2（g）H560 kJ/mol本章总结1、化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化。能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分。2、化学反应过程中放出或吸收的热量叫做反应热。在恒压条件下，它等于反应前后体系的焓变，用符号H 表示，单位为kJ/mol。放热反应为H 0。 3、热化学方程式的书写注意点1）书写热化学方程式要注明反应的温度和压强，而常温、常压可以不注明，即不注明则是常温、常压。（2）标出了反应物与生成物的状态。（3）写出了反应热，还要注明“”，“”。（4）方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。4、能源就是提供能量的资源，它是国民经济和社会发展的重要的物质基础。5、盖斯定律可以表述为：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。本章练习1、信息背景：我国面临着常规能源资源约束、过分依赖煤炭污染严重、能源利用效率低等问题，我国每吨标准煤的产出效率仅相当于欧盟的16.8%。据报道，国家重点工程“安庆油改煤”的煤气化装置于11月18日一次投料点火成功。阅读以上信息，解答下列问题：(1)2006年6月5日是第35个世界环境日。联合国环境规划署(UNEP)确定2006年世界环境日的主题为：“沙漠和荒漠化”。中国国家环保总局近日对外发布了2006年世界环境日中国主题“生态安全与环境友好型社会”，下列措施不符合这一主题的是()A氢气是清洁的能源，可以利用丰富的煤发电，然后电解水得到氢气作为能源B改革传统采煤时将煤层气(瓦斯，主要成分是甲烷)直接排入空气的做法，采用先开采和综合利用煤层气，然后再采煤的方法C推广使用液化石油气(LPG)替代汽油和柴油作公交车和出租车的燃料D逐渐在全国各省推广使用乙醇汽油(2)“油改煤”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：CH2O=COH2，该反应是一个吸热反应，反应所需的能量一般是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：CO2=CO2。关于该过程的说法不正确的是()A第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失B煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染C煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高D上述两个反应后的混合气体中除去CO、CO2就是合成氨的两种原料气答案(1)A(2)A解析(1)不符合“生态安全与环境友好”主题的选项是A，因为人们对能源的利用率不是100%，所以用煤燃烧发电，再用电来电解水经过两步，势必造成大量能源的浪费和因为燃烧煤而造成的环境污染。(2)虽然在煤的气化过程中，会有一部分煤的潜在能量受到损失，但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高，而且比较清洁，因此从总体来看，将煤气化或液化后再使用，还是比较合理的，故A错误，B、C正确；由于反应CO2=CO2中的氧气是用空气代替的，所以反应后的混合气体中有N2、CO2、CO和H2等，其中含有合成氨的原料气N2和H2，故D正确。2、化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等。(1)下列H表示物质燃烧热的是_；表示物质中和热的是E。(填“H1”、“H2”或“H3”等)A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1BC(s)O2(g)=CO(g)H2CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H3DC(s)O2(g)=CO2(g)H4EC6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H5FNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H6G2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H7HCH3COOH(aq)NaOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)H8(2)2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出99.6 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式_。(3)充分燃烧一定量的丁烷，放出的热量大小为Q，生成的CO2恰好与100 mL 5 mol/L的KOH溶液完全反应，则燃烧1 mol丁烷放出的热量为_。答案(1)H4、H5H6(2)C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l) H1 294.8 kJ/mol(3)8Q或16Q第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率要点索引：1、了解化学反应速率的概念。2、了解反应速率的定量表示方法。教学内容：一、化学反应速率1. 化学反应速率（v） 定义：用来衡量化学反应的快慢程度的物理量，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 计算公式：v=c/t（：平均速率，c：浓度变化，t：时间）单位是：mol/（Ls） 或 mol/（Lmin） 或 mol/（Lh）2影响对化学反应速率要注意以下几个问题： 1）物质浓度是物质的量浓度以mol/L为单位，时间单位通常可用s、min、h表示，因此反应速率的与常见单位一般为mol/(ls)、mol/(lmon)或mol/(lh)。2）化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，一般是以最容易测定的一种物质表示之，且应标明是什么物质的反应速率。 3）用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同，但表达的意义是相同的，各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算： 对于反应来说，则有。4）一般说在反应过程中都不是等速进行的，因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。二、化学反应速率的测量1量气法2. 比色法3. 电导法随堂练习：1. 在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生 N2 + 3H2 2NH3 ，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。 解： N2 + 3H2 2NH3 起始量（mol）： 1 3 0 2s末量（mol）： 1-0.2 3-0.6 0.4 变化量（mol）： 0.2 0.6 0.4 则 VN2=0.2/22=0.05 mol/（Ls） VH2=0.6/22=0.15 mol/（Ls） VNH3=0.4/22=0.1 mol/（Ls） 2. 在的反应中，经t秒后C的浓度增加m mol/L，则用B浓度的变化来表示的反应速率是（）。参考答案：C。第二节 影响化学反应速率的因素要点索引：1. 了解活化能及其对化学反应速率的影响。2. 通过探究温度、浓度、压强和催化剂对反应速率的影响，认识其一般规律。教学内容：1. 注意：（1）、参加反应的物质为固体和液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。 （2）惰性气体对于速率的影响 恒温恒容时：充入惰性气体总压增大，但是各分压不变，各物质浓度不变反应速率不变恒温恒体时：充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。2. 在其它条件不变的情况下，浓度对化学反应速率的影响1）.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度，与产物的浓度关系不大 2）.对于可逆反应aA +bB cC + dD来说，正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度，与C、D两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度，与A、B两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大，不会影响逆反应的速率。3）.固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不会影响反应的速率。3. 在其它条件不变的情况下，温度对化学反应速率的影响对于可逆反应来说，升高体系的温度，反应物和生成物中的活化分子数都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。4. 催化剂对化学反应速率的影响当温度和反应物浓度一定时，使用催化剂可使反应途径发生改变，从而降低了反应的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此活化分子的数目增多，有效碰撞频率增大，故化学反应速率加大。随堂练习：1一般都能使反应速率加快的方法是（ ）。 升温；改变生成物浓度；增加反应物浓度；加压（A） （B） （C） （D）答案：B2. Fe3+和I-在水溶液中的反应如下：2I-+2Fe3+ = 2Fe2+I2（水溶液）。正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为=kI-mFe3+n(k为常数)I-（molL-1）Fe3+ ( molL-1) molL-1s-1)（1）0.200.800.032k（2）0.600.400.144k（3）0.800.200.128k通过所给数据计算得知：在=kI-mFe3+n中，m、n的值为_。选填A、B、C、D（A）m=1，n=1 （B）m=1，n=2 （C）m=2，n=1 （D）m=2，n=2碘离子浓度对反应速率的影响_铁离子浓度对反应速率的影响。（选填：小于、大于、等于）答案：C；大于第三节 化学平衡要点索引：1. 掌握可逆反应、不可逆反应；理解化学平衡的特征。2. 掌握勒夏特列原理的应用。3. 理解化学平衡常数。教学内容：一、化学平衡（一）1.定义：化学平衡状态：一定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。2、化学平衡的特征逆（研究前提是可逆反应）等（同一物质的正逆反应速率相等） 动（动态平衡） 定（各物质的浓度与质量分数恒定） 变（条件改变，平衡发生变化） 3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡各物质的质量或各物质质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即V(正)=V(逆)平衡在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则V(正)=V(逆)平衡V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指V(逆)不一定平衡压强m+np+q时，总压力一定（其他条件一定）平衡m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）不一定平衡混合气体平均相对分子质量MrMr一定时，只有当m+np+q时平衡Mr一定时，但m+n=p+q时不一定平衡温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）平衡体系的密度密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡（二）影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡移动的影响（1）影响规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动（2）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡不移动（3）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也_减小， V正减小，V逆也减小，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。2、温度对化学平衡移动的影响影响规律：在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动，温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。3、压强对化学平衡移动的影响影响规律：其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着体积缩小方向移动；减小压强，会使平衡向着体积增大方向移动。注意：（1）改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动（2）气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似4.催化剂对化学平衡的影响：由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的，所以平衡_不移动_。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的_时间_。5.勒夏特列原理（平衡移动原理）：如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，浓度），平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。二、化学平衡常数（一）定义：在一定温度下，当一个反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比值。 符号：K（二）使用化学平衡常数K应注意的问题：1、表达式中各物质的浓度是变化的浓度，不是起始浓度也不是物质的量。2、K只与温度（T）有关，与反应物或生成物的浓度无关。3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度是固定不变的，可以看做是“1”而不代入公式。4、稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡关系式中。（三）化学平衡常数K的应用:1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。反之，则相反。 一般地，K105时，该反应就进行得基本完全了。2、可以利用K值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。（Q：浓度积）QK:反应向正反应方向进行;Q=K:反应处于平衡状态 ;QK:反应向逆反应方向进行3、利用K值可判断反应的热效应若温度升高，K值增大，则正反应为吸热反应若温度升高，K值减小，则正反应为放热反应三、等效平衡1、概念：在一定条件下（定温、定容或定温、定压），只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的百分含量均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。2、分类（1）定温，定容条件下的等效平衡第一类：对于反应前后气体分子数改变的可逆反应：必须要保证化学计量数之比与原来相同；同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。第二类：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应：只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二者等效。（2）定温，定压的等效平衡只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。四、化学反应进行的方向1、反应熵变与反应方向：（1）熵:物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号为S. 单位：Jmol-1K-1 (2)体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增加原理，也是反应方向判断的依据。.（3）同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。即S(g)S(l)S(s) 2、反应方向判断依据 在温度、压强一定的条件下，化学反应的判读依据为： H-TS0 反应能自发进行H-TS=0 反应达到平衡状态H-TS0 反应不能自发进行注意：（1）H为负，S为正时，任何温度反应都能自发进行 （2）H为正，S为负时，任何温度反应都不能自发进行随堂练习：1.将3 mol A和1 mol B混合于一体积可变的密闭容器P中，以此时的温度、压强和体积作为起始条件，发生了如下反应： 3A(g)+B(g) 2 C(g)+D(g)达到平衡时C的浓度为wmolL-1。 回答小题： (1)保持温度和压强不变，按下列四种配比充入容器P中，平衡后C的浓度仍为wmolL-1的是( ) (A)6 mol A+2 mol B(B)3 mol A+1 mol B十2 mol C， (C)2 mol C+1 mol B+1 mol D (D)1 mol C+2mol D (2)保持原起始温度和体积不变，要使平衡后C的浓度仍为wmolL-1，应按下列哪种配比向容器Q中充入有关物质( ) (A)3 mol A+1 mol B (B)4 mol C十2 mol D (C)1.5 mol A+0.5mol B+1 mol C +0.5 mol D (D)以上均不能满足条件， (3)保持原起始温度和体积不变，若仍按3 mol A和1 mol B配比在容器Q中发生反应，则平衡时C的浓度和w rmlL-1的关系是( ) (A)w (B) w (C)= w (D)不能确定 (4)将2 mol C和2 mol D按起始温度和压强充入容器Q中，保持温度和体积不变，平衡时C的浓度为V molL-1，V与w和叫的关系是( ) (A) Vw (B) Vw (C) V=w (D)无法比较 (5)维持原起始温度和体积不变，按下列哪种配比充入容器Q可使平衡时C的浓度为V molL-1 ( ) (A)1 mol C+0.5 m01 D (B)3 mol A+2 mol B (C)3 mol A+1 mol B+1 mol D (D)以上均不能满足条件 解析答案为（A） 因容器P的体积可变，且正反应是体积缩小的反应，故相当于加压而现在容器Q体积不变，条件不同了，不属等效平衡，无法判断答案为(D)本题所述条件相当于减压，平衡向逆反应方向移动，C的浓度降低答案为(B)温度、体积不变时2mol C和1 mol D反应与3 mol A和1 mol B相当，属等效平 衡再加1 mol D时平衡将向左移动，VB(l)B(s)。（2）温度：同一物质时，温度越高，熵值越大。（3）分子结构：分子量相近，结构越复杂，熵越大。对称性越好，熵越小。（4）分子量：结构相近，分子量越大，熵越大。3、熵变：化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在混乱度的变化，叫做熵变。符号：S，单位：Jmol1K1。S=S产物S反应物4、自发过程的熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是判断化学反应方向的另一判据熵判据。如产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，S通常为正值，为熵增加反应，反应自发进行。5、反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。如有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，如：10的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）。四化学反应自发进行的方向在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。反应进行方向的判断方法：HTS0 反应不能自发进行。在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向。放热反应的焓变小于零，熵增加反应的熵变大于零，都对HTS0有所贡献，因此放热和熵增加有利于反应自发进行。五能量判据和熵判据的应用：焓变DH熵变DSHTS0反应在该状况下能否自发进行DH0DS00自发进行DH0DS00不自发进行DH0DS0不能确定不能定性判断DH0DS0不能确定不能定性判断（1）由能量判据知放热过程（H0）的过程是自发的；（3）很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据（体系自由能变化：G=HTS）将更适合于所有的反应过程；（4）过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程的速率；（5）在讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果；（6）反应的自发性也受外界条件的影响。随堂练习：1.有A、B、C、D四个反应：反应ABCDH/kJmol110.51.8012611.7S/J（molK）130.0113.084.0105.0则在任何温度下都能自发进行的反应是 ；任何温度下都不能自发进行的反应是 ；另两个反应中，在温度高于 时可自发进行的反应是 ；在温度低于 时可自发进行的反应是 。分析：本题考查了化学反应的复合判据。由焓判据和熵判据组合的HTS适合于所有过程和反应。当HTS0时，反应能自发进行；当HTS0 ，反应不能自发进行。在任何温度下都能自发进行的反应，则HTS恒小于0，即H0 ，S0，满足此条件的为反应C；任何温度下都不能自发进行的反应，则HTS恒大于0，即H0，S0，满足此条件的为反应B；反应A的复合判据HTS=10500 Jmol1T30.0 J（molK）1，当T350K，即t77时，HTS0，反应能自发进行；反应D的复合判据HTS=11700Jmol1+T105.0J（molK）1，当T111.4K，即t161.6时，HTS0，反应能自发进行。答案：C；B；77；A；161.6；D2. 相同物质的量的水，在不同的状态下，熵值最大的是（ ）A. 固态 B. 液态 C. 气态 D. 冰水混合态分析：熵值也叫混乱度，在固体水（冰）中，分子的排列是有序的，混乱度是很小的，即熵值很小；在液态水中，水分子的运动范围增大，混乱度增大，所以相同质量的液态水的熵值比固态时增大；在气态水中，水分子可以完全自由移动，混乱度最大。答案选C。本章总结本章练习:1.某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化，曲线如右图所示，由图中数据分析，该可逆反应的化学方程式为_；该反应开始至2min，Z的平均反应速率为_解析从本题的图形分析中可知，X、Y是随着反应的进行（时间的增加）物质的量逐渐减少，与此相反，Z的物质的量是随着反应的进行（时间的增加）而逐渐增大，所以X、Y在反应方程式的左边，为反应物；而Z在反应方程式的右边，为生成物。X、Y、Z在方程式中的化学计量数应通过其相应的速率之比确定。从图中的数据分析可知，用X、Y、Z表示的反应速率分别为：V（Y）=V（X）=V（Z）=。则V（X）V（Y）V（Z）=0.0750.0250.05=3：1：2，化学反应方程式为：3X+Y2Z。答案：3X+Y2Z 0.05molL1min1 2. 已知反应 在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为 ，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（ ）A B C D 解析据化学反应中速率比等于各物质的化学计量数之比，很容易得出答案即 ，而 ，则 ， C是正确选项。答案C第三章 水溶液中的离子平衡第一节 弱电解质的电离要点索引：1、理解强电解质和弱电解质的概念，能描述弱电解质在水中的电离平衡。2、了解电离平衡常数的概念。教学内容：一、弱电解质的电离 1、定义：电解质：在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。非电解质 ：在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。强电解质 ：在水溶液里全部电离成