第二章 化学平衡(文)

第二章化学平衡

第一节化学反应速率第二节化学平衡第三节电离平衡第四节盐类的水解第五节酸碱中和滴定第一节化学反应速率有些塑料的分解需要几百年的时间。现在的生物降解材料的分解也需要几周的时间。而有些反应，例如核反应。在很短的时间内就可以完成反应，巨大的能量在一瞬间放出，所以无控制的核反应是很危险的。1、定义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的。通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。一.化学反应速率在一定条件下2升的反应容器中充入1molN2和3molH2发生下反应，N2+3H2=2NH3，5分钟后测得体系内N2为0.75mol，H2为2.25mol，NH3为0.5mol，则NH3的反应速率为_____________。如果用H2浓度的变化表示反应速率应为多少？如果用N2呢？三个速率的关系如何？2、同一反应中各物质速率关系一定条件下，用不同的物质来表示某反应的速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。且它们的数值之比等于反应方程式中系数比。如N2+3H2=2NH3

132二.影响反应速率的条件1、浓度对反应速率的影响结论：增大某反应物的浓度可以加快反应速率；减小某反应物的浓度会减慢反应速率。2、压强对反应速率的影响

对于气体来说，当温度一定时，气体的体积与外界压强成反比。压强对化学反应速率的影响实质上是通过改变气体反应物的浓度来实现的。结论：加压可提高有气体参加的反应速率。压强对固相、液相反应的反应速率无影响。注意：对于可逆的气相反应，增大压强使正逆反应速率均增大。3、温度对反应速率的影响结论：升高温度可以加快反应速度。为什么夏天食物容易变质？为什么我们用冰箱保存食物？注意：对于可逆反应，升高温度使正逆反应速率均增大。4、催化剂等因素的影响

催化剂有加快反应速率的催化剂，也有减慢反应速率的催化剂，一般在没特殊指明的情况下都是指加快反应速率的催化剂。结论：适当的催化剂可以有效的增大化学反应速率。小结：对于同一个化学反应来说，条件不同，反应速率会发生变化。一般来讲，增大反应物浓度、升高温度、对于有气体参与的反应增大压强、使用催化剂，均可以增大化学反应速率。第二节化学平衡在工业生产中，只考虑化学反应的速率问题是不够的。为了更好的控制生产成本，还需要同时考虑化学反应所能达到的最大限度。这就涉及到化学反应进行的程度问题了。化学平衡就是研究可逆反应进行程度规律的。一.化学平衡的建立如果外界条件不变，反应无论进行多长时间，反应混合物中各种物质的浓度都不再发生变化。二.有关化学平衡的若干问题1.建立化学平衡的标志：正反应速率等于逆反应速率反应混合物中各组分的百分含量保持一定2.化学平衡的特征：动，化学平衡为动态平衡，化学反应仍在进行，没有停止。等，达到化学平衡时，正反应速率等于逆反应速率。定，达到化学平衡时，平衡混合物中各组分含量一定。变，当外界条件发生改变时，原有平衡就会被破坏，并在新的条件下建立新的平衡，这一过程叫做平衡的移动。三.影响化学平衡的条件对于某一平衡体系，改变反应条件（浓度、压强、温度等），可以使原有的平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。这个过程叫做平衡的移动。1.浓度对化学平衡的影响其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动。2.压强对化学平衡的影响对有气体参加且反应前后气体体积不相等的可逆反应，在平衡时，其他条件不变时，增大压强，平衡向气体体积减小方向移动，反之，当减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。对固体或液体反应或反应前后气体体积相等的可逆反应，压强的改变并不能引起平衡的移动。3.温度对化学平衡的影响在其他条件不变时，若升高温度，平衡向吸热反应方向移动；反之降低温度，平衡向着放热反应的方向移动。勒夏特列原理（平衡移动原理）如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强、浓度等），平衡就向着能够减弱这种变化的方向移动。催化剂能否使平衡发生移动？催化剂能够同等程度地增加或减少正逆反应速率，因此化学平衡不移动。但它能缩短反应达到平衡状态的时间。第三节电离平衡在水溶液中，弱电解质的电离过程是可逆的。这个可逆的过程与可逆的化学反应一样，也可以用勒夏特列原理来描述。一.概念复习强电解质的概念

在水溶液中能够全部电离为相应离子的电解质强电解质的范围

强酸、强碱、大部分盐写出下列物质的电离方程式：

H2SO4HNO3NaHSO4Ba(OH)2KHCO3

弱电解质的概念

在水溶液中能够部分电离为相应离子的电解质弱电解质的范围

弱酸、弱碱、水写出下列物质的电离方程式：

CH3COOHH2SO3H2O

氨水二.勒夏特列原理对电离平衡的影响1.如何解释电离平衡的建立？2.改变外界条件对电离平衡的影响？第四节盐类的水解[讨论]

酸溶液呈酸性，碱溶液呈碱性。盐的水溶液是否是中性？一.水的电离水是一种极弱的电解质，可以微弱的电离H2O+H2O

H3O++

OH--

上式可简写为：OH--

H2O

H++二.水的离子积常数在25℃时，1L纯水中只有1ⅹ10-7

mol电离，因此纯水中H+、OH—浓度各等与1ⅹ10-7

mol/L.其c(H+)与c(OH--)的乘积为一常数。用Kw

表示

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

=

1ⅹ10-14

常温时，由于水的电离平衡存在，不仅是纯水，在酸性、碱性的稀溶液中，H+

和OH—浓度的乘积也总是常数Kw溶液的pH值与酸碱性强弱的关系酸性溶液[H+]＞[OH-][H+]＞1×10—7mol/L碱性溶液[H+]＜[OH-][H+]＜1×10—7mol/LpH=7pH＜7pH＞7讨论：pH值变化与酸碱性变化的关系怎样？

pH值越大碱性越强，pH越小酸性越强中性溶液[H+]=[OH-][H+]=1×10—7mol/L常温下：三.盐的水解[思考]酸溶液显酸性，碱溶液显碱性。那么盐溶液显什么性呢？1.以氯化铵为例解释盐的水解机理NH4Cl＝NH4＋＋Cl－＋H2OOH-＋H＋NH3·H2ONH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HCl水电离的OH－与盐电离的NH4＋结合形成弱电解质，减少了[OH-]，使水的电离平衡正向移动。[H+]＞[OH-]2.盐类水解的概念在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+

或OH-

结合生成弱电解质的反应.叫做盐类的水解。3.水解的实质：破坏了水的电离平衡4.水解反应与中和反应的关系:酸+碱

盐+水中和水解5:盐类水解的规律：有弱才水解，谁弱谁水解，谁强显谁性。6.相关练习：（1）下列盐的水溶液中，哪些呈酸性（）哪些呈碱性（）(A)FeCl3(B)NaClO(C)(NH4)2SO4(D)AgNO3(F)Na2S(G)K2SO4(2)、在溶液中，不能发生水解的离子是（）

A、ClO

-B、CO32-C、Fe3+D、Br-7.盐类水解方程式的书写要点：①盐类的水解是微弱的，不写“＝”而用“”

且一般不标沉淀和气体符号。②阳离子水解一步到位；多元弱酸的阴离子多步水解且以第一步为主。例：写出NaClONa2CO3K2S

的水解方程式8.盐类水解的应用：当盐类水解达到平衡时，我们可以利用平衡移动原理来控制平衡移动的方向。温度：由于水解是吸热反应，所以升高温度可以促进盐类的水解。浓度：稀释溶液可以促进盐类的水解。外加酸碱对水解有影响9.相关练习：(1)、在盐类的水解过程中，下列叙述正确的是A、盐的电离平衡被破坏B、水的电离平衡被破坏C、没有发生中和反应D、溶液的pH一定变大(2)．实验室在配制硫酸铁溶液时，先把硫酸铁晶体溶解在稀硫酸中，再加水稀释到所需的浓度，这样操作的目的是A、提高硫酸铁的溶解度B、防止硫酸铁分解C、降低溶液的pHD、抑制硫酸铁水解

(3)．下列反应中，属于水解反应