第二章化學(xué)平衡(文)

1、第二章第二章 化學(xué)平衡化學(xué)平衡 第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)平衡化學(xué)平衡第三節(jié)第三節(jié) 電離平衡電離平衡第四節(jié)第四節(jié) 鹽類的水解鹽類的水解第五節(jié)第五節(jié) 酸堿中和滴定酸堿中和滴定第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率n有些塑料的分解需要有些塑料的分解需要幾百年的時(shí)間?，F(xiàn)在幾百年的時(shí)間?，F(xiàn)在的生物降解材料的分的生物降解材料的分解也需要幾周的時(shí)間。解也需要幾周的時(shí)間。n而有些反應(yīng)，例如核而有些反應(yīng)，例如核反應(yīng)。在很短的時(shí)間反應(yīng)。在很短的時(shí)間內(nèi)就可以完成反應(yīng)，內(nèi)就可以完成反應(yīng)，巨大的能量在一瞬間巨大的能量在一瞬間放出，所以無控制的放出，所以無控制的核反應(yīng)是很危險(xiǎn)的。核反應(yīng)是很

2、危險(xiǎn)的。1 1、定義：、定義：化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的。通常用單位時(shí)間內(nèi)慢程度的。通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度的減少的減少或或生成物濃度的增加生成物濃度的增加來表示。來表示。 一一. 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率在一定條件下在一定條件下2 2升的反應(yīng)容器中充入升的反應(yīng)容器中充入1 1molNmolN2 2和和3molH3molH2 2發(fā)生下反應(yīng)，發(fā)生下反應(yīng)，N N2 2+3H+3H2 2=2NH=2NH3 3，5 5分鐘分鐘后測(cè)得體系內(nèi)后測(cè)得體系內(nèi)N N2 2為為0.750.75molmol，H H2 2為為2.252.25molmo

3、l，NHNH3 3為為0.50.5molmol，則則NHNH3 3的反應(yīng)速率為的反應(yīng)速率為_。如果用如果用H H2 2濃度的變化表示反應(yīng)速率應(yīng)為多濃度的變化表示反應(yīng)速率應(yīng)為多少？如果用少？如果用N N2 2呢？三個(gè)速率的關(guān)系如何？呢？三個(gè)速率的關(guān)系如何？2 2、同一反應(yīng)中各物質(zhì)速率關(guān)系、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)來表示某反應(yīng)一定條件下，用不同的物質(zhì)來表示某反應(yīng)的速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義的速率，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)方程式相同。且它們的數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中中系數(shù)比系數(shù)比。如如 N N2 2+3+3H H2 2=2=2NHNH

4、3 3 1 3 21 3 22: 3: 1:322NHHN二二. .影響反應(yīng)速率的條件影響反應(yīng)速率的條件1 1、濃度濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響對(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；減小某反應(yīng)物的濃度會(huì)減慢反應(yīng)速率。應(yīng)速率。2 2、壓強(qiáng)壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響對(duì)反應(yīng)速率的影響 對(duì)于氣體來說，當(dāng)溫度一定時(shí)，氣體的體對(duì)于氣體來說，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)上是通過改變氣體反應(yīng)物的的影響實(shí)質(zhì)上是通過改變氣體反應(yīng)物的來實(shí)現(xiàn)的。來實(shí)現(xiàn)的。結(jié)論：加壓

5、可提高有氣體參加的反應(yīng)速率。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)速率無影響。壓強(qiáng)對(duì)固相、液相反應(yīng)的反應(yīng)速率無影響。注意：對(duì)于可逆的氣相反應(yīng)，增大壓強(qiáng)使正逆反注意：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。應(yīng)速率均增大。3 3、溫度溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響對(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。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)？為什么我為什么夏天食物容易變質(zhì)？為什么我們用冰箱保存食物？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。均增大。4 4、催化劑等因素的影響、催化劑

6、等因素的影響 催化劑有催化劑有加快反應(yīng)速率加快反應(yīng)速率的催化劑，也有的催化劑，也有減減慢反應(yīng)速率慢反應(yīng)速率的催化劑，一般在沒特殊指明的的催化劑，一般在沒特殊指明的情況下都是指加快反應(yīng)速率的催化劑。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)結(jié)論：適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢杂行У脑龃蠡瘜W(xué)反應(yīng)速率反應(yīng)速率。小結(jié)：對(duì)于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來說，條件不同，小結(jié)：對(duì)于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來說，條件不同，反應(yīng)速率會(huì)發(fā)生變化。一般來講，反應(yīng)速率會(huì)發(fā)生變化。一般來講，增大反應(yīng)增大反應(yīng)物濃度、升高溫度、對(duì)于有氣體參與的反應(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)、使用催化劑增大壓強(qiáng)、使用催化劑，均可以

7、增大化學(xué)反，均可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。應(yīng)速率。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)平衡化學(xué)平衡n在工業(yè)生產(chǎn)中，只考慮化學(xué)反應(yīng)的速率問在工業(yè)生產(chǎn)中，只考慮化學(xué)反應(yīng)的速率問題是不夠的。為了更好的控制生產(chǎn)成本，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)行的程度問限度。這就涉及到化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題了。題了。化學(xué)平衡就是研究可逆反應(yīng)進(jìn)行程化學(xué)平衡就是研究可逆反應(yīng)進(jìn)行程度規(guī)律的。度規(guī)律的。一一. .化學(xué)平衡的建立化學(xué)平衡的建立n如果外界條件不變，如果外界條件不變，反應(yīng)無論進(jìn)行多長(zhǎng)反應(yīng)無論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間，反應(yīng)混合物時(shí)間，反應(yīng)混合物中各

8、種物質(zhì)的濃度中各種物質(zhì)的濃度都不再發(fā)生變化。都不再發(fā)生變化。二二.有關(guān)化學(xué)平衡的若干問題有關(guān)化學(xué)平衡的若干問題n1.1.建立化學(xué)平衡的標(biāo)志：建立化學(xué)平衡的標(biāo)志：n正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率n反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持一定反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持一定n2.2.化學(xué)平衡的特征：化學(xué)平衡的特征：n動(dòng)動(dòng)，化學(xué)平衡為動(dòng)態(tài)平衡，化學(xué)反應(yīng)仍在化學(xué)平衡為動(dòng)態(tài)平衡，化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行，沒有停止。進(jìn)行，沒有停止。n等等，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正反應(yīng)速率等于逆達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。反應(yīng)速率。n定定，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，平衡混合物中各組達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，平衡混合物中各組分含量

9、一定。分含量一定。n變，變，當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí)，原有平衡就當(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，會(huì)被破壞，并在新的條件下建立新的平衡，這一過程叫做平衡的移動(dòng)。這一過程叫做平衡的移動(dòng)。三三. 影響化學(xué)平衡的條件影響化學(xué)平衡的條件n對(duì)于某一平衡體系，改變反應(yīng)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（濃度、壓強(qiáng)、溫度等），可以使原有的平衡被破壞，在新的條件下建立有的平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。這個(gè)過程叫做新的平衡。這個(gè)過程叫做平衡的移動(dòng)平衡的移動(dòng)。1.1.濃度濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響對(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

10、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)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)。物濃度，都可以使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 2.2.壓強(qiáng)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響對(duì)化學(xué)平衡的影響對(duì)有氣體參加對(duì)有氣體參加且反應(yīng)前后氣體體積不相且反應(yīng)前后氣體體積不相等等的可逆反應(yīng)，在平衡時(shí)，其他條件不的可逆反應(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)。

11、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)。起平衡的移動(dòng)。3.3.溫度溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響對(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)。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）勒夏特列原理（平衡移動(dòng)原理）如果改變影響平衡的如果改變影響平衡的一個(gè)一個(gè)條件（如溫度、條件（如溫度、壓強(qiáng)、濃度等），平衡就向著能夠壓強(qiáng)、濃度等

12、），平衡就向著能夠減弱減弱這這種變化的方向移動(dòng)。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)速催化劑能夠同等程度地增加或減少正逆反應(yīng)速率，因此率，因此化學(xué)平衡不移動(dòng)化學(xué)平衡不移動(dòng)。但它能縮短反應(yīng)達(dá)。但它能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)間。到平衡狀態(tài)的時(shí)間。 第三節(jié)第三節(jié) 電離平衡電離平衡n在水溶液中，弱電解質(zhì)的電離過程是在水溶液中，弱電解質(zhì)的電離過程是可逆可逆的。這個(gè)可逆的過程與可逆的化學(xué)反應(yīng)一的。這個(gè)可逆的過程與可逆的化學(xué)反應(yīng)一樣，也可以用樣，也可以用勒夏特列原理勒夏特列原理來描述。來描述。一一. 概念復(fù)習(xí)概念復(fù)習(xí)強(qiáng)電解質(zhì)的概念強(qiáng)電解

13、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)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)電解質(zhì)的范圍 強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大部分鹽強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大部分鹽寫出下列物質(zhì)的電離方程式：寫出下列物質(zhì)的電離方程式： H2SO4 HNO3 NaHSO4 Ba(OH)2 KHCO3 弱電解質(zhì)的概念弱電解質(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)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)的范圍弱電解質(zhì)的范圍 弱酸、弱堿、水弱酸、弱堿、水寫出下列物質(zhì)的電離方程式：寫出下列物質(zhì)的電離方程式： CH3COOH H2SO3 H2O 氨水氨水二二. .勒夏特列原理對(duì)電離平衡的影響勒夏特列原理對(duì)電離

14、平衡的影響n1.1.如何解釋電離平衡的建立？如何解釋電離平衡的建立？n2.2.改變外界條件對(duì)電離平衡的影響？改變外界條件對(duì)電離平衡的影響？第四節(jié)第四節(jié) 鹽類的水解鹽類的水解n 討論討論 酸溶液呈酸性，堿溶液呈堿酸溶液呈酸性，堿溶液呈堿性。鹽的水溶液是否是中性？性。鹽的水溶液是否是中性？一一. .水的電離水的電離水是一種水是一種極弱極弱的電解質(zhì)，可以微弱的電離的電解質(zhì)，可以微弱的電離H2O + H2O H3O+ + OH- 上式可簡(jiǎn)寫為：上式可簡(jiǎn)寫為：OH- H2O H+ +二二. .水的離子積常數(shù)水的離子積常數(shù)在在2525時(shí)，時(shí)，1L1L純水中只有純水中只有110110-7-7 mol mol

15、電離，因此電離，因此純水中純水中H H+ + 、OHOH濃度各等與濃度各等與110110-7-7 mol/L.mol/L.其其c(Hc(H+ +) ) 與與c(OHc(OH-) )的乘積為一常數(shù)。用的乘積為一常數(shù)。用K Kw w 表示表示 c(H c(H+ +) c(OH) c(OH-)= )= KwKw = = 110110-14-14 常溫時(shí)，由于水的電離平衡存在，不僅是常溫時(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，純水，在酸性、堿性的稀溶液中，H H+ + 和和OHOH濃度的乘積也總是常數(shù)濃度的乘積也總是常數(shù)KwKw溶液的溶液的pH值與酸堿性強(qiáng)弱的關(guān)系值與酸堿性強(qiáng)弱的

16、關(guān)系酸性溶液酸性溶液H+OH-H+ 1107mol/L堿性溶液堿性溶液H+OH-H+ 1107mol/LpH =7pH7pH7討論：討論：pHpH值變化與酸堿性變化的關(guān)系怎樣？值變化與酸堿性變化的關(guān)系怎樣？ pHpH值越大堿性越強(qiáng)，值越大堿性越強(qiáng)，pHpH越小酸性越強(qiáng)越小酸性越強(qiáng)中性溶液中性溶液H+ = OH-H+ = 1107mol/L常溫下：常溫下：三三. 鹽的水解鹽的水解 思考思考 酸溶液顯酸性，堿溶液顯堿性。那么鹽溶酸溶液顯酸性，堿溶液顯堿性。那么鹽溶液顯什么性呢？液顯什么性呢？1.以氯化銨為例解釋鹽的水解機(jī)理以氯化銨為例解釋鹽的水解機(jī)理H2O OH- H NH3H2OH2O NH3H

17、2OHCl水電離的水電離的OHOH與鹽電離的與鹽電離的NHNH4 4結(jié)合形成弱電結(jié)合形成弱電解質(zhì)，減少了解質(zhì)，減少了OHOH- - ，使水的電離平衡正向，使水的電離平衡正向移動(dòng)。移動(dòng)。HH+ + OHOH- - 2. .鹽類水解的概念鹽類水解的概念在溶液中在溶液中鹽鹽電離出來的離子跟電離出來的離子跟水水所電離出來所電離出來的的H H+ + 或或OHOH- - 結(jié)合生成結(jié)合生成弱電解質(zhì)弱電解質(zhì)的反應(yīng)的反應(yīng). .叫做叫做鹽類的水解。鹽類的水解。3. .水解的實(shí)質(zhì)：破壞了水的電離平衡水解的實(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)系水解反應(yīng)與中和反應(yīng)的關(guān)系: :5:鹽類水解的規(guī)律：鹽類水

18、解的規(guī)律：有弱才水解，誰弱誰水解，誰強(qiáng)顯誰性。有弱才水解，誰弱誰水解，誰強(qiáng)顯誰性。6.6.相關(guān)練習(xí)：相關(guān)練習(xí)：（1）下列鹽的水溶液中，哪些呈酸性（）下列鹽的水溶液中，哪些呈酸性（ ） 哪些呈堿性（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（）、在溶液中，不能發(fā)生水解的離子是（） A、ClO - B、CO32- C、Fe3+ D、Br -7.7.鹽類水解方程式的書寫要點(diǎn)：鹽類水解方程式的書寫要點(diǎn)：鹽類的水解是微弱的，不寫鹽類的水解是微弱的，不寫“”而用而用“ ”“

19、 ” 且一般且一般不標(biāo)不標(biāo)沉淀和氣體符號(hào)。沉淀和氣體符號(hào)。陽離子水解一步到位；多元弱酸的陰離子陽離子水解一步到位；多元弱酸的陰離子多步多步水水解且以第一步為主。解且以第一步為主。 例：寫出例：寫出NaClO Na2CO3 K2S 的水解方程式的水解方程式8.8.鹽類水解的應(yīng)用：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)當(dāng)鹽類水解達(dá)到平衡時(shí)，我們可以利用平衡移動(dòng)原理來控制平衡移動(dòng)的方向。原理來控制平衡移動(dòng)的方向。溫度：溫度：由于水解是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度可以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。促進(jìn)鹽類的水解。濃度：濃度：稀釋溶液可以促進(jìn)鹽類的水解稀釋溶液可以促進(jìn)鹽類的水解