2024年度化學(xué)平衡65張

化學(xué)平衡65張12024/3/23CATALOGUE目錄化學(xué)平衡概述沉淀溶解平衡弱電解質(zhì)的電離平衡化學(xué)平衡的移動和影響因素化學(xué)平衡的計算與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)：化學(xué)平衡的觀測與探究22024/3/2301化學(xué)平衡概述32024/3/23化學(xué)平衡是指在一定條件下，化學(xué)反應(yīng)的正向和反向速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時間變化的狀態(tài)。定義動態(tài)平衡，可逆反應(yīng)，條件性，平衡常數(shù)。特點(diǎn)定義與特點(diǎn)42024/3/23通過比較反應(yīng)物和生成物的濃度，可以預(yù)測反應(yīng)的方向。預(yù)測反應(yīng)方向控制反應(yīng)條件工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用通過改變溫度、壓力或濃度等條件，可以控制反應(yīng)的平衡狀態(tài)。在化工生產(chǎn)中，需要了解化學(xué)平衡的原理，以優(yōu)化生產(chǎn)條件和提高產(chǎn)率。030201化學(xué)平衡的重要性52024/3/23化學(xué)平衡的研究始于19世紀(jì)，當(dāng)時科學(xué)家們開始研究可逆反應(yīng)和動態(tài)平衡的概念。隨著熱力學(xué)和動力學(xué)的發(fā)展，化學(xué)平衡的理論基礎(chǔ)逐漸完善。研究歷史目前，化學(xué)平衡的研究已經(jīng)深入到微觀領(lǐng)域，如分子間相互作用、反應(yīng)機(jī)理等方面。同時，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，模擬計算在化學(xué)平衡研究中的應(yīng)用也越來越廣泛。未來，隨著新材料、新能源等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，化學(xué)平衡的研究將面臨更多的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。研究現(xiàn)狀化學(xué)平衡的研究歷史與現(xiàn)狀62024/3/2302沉淀溶解平衡72024/3/2303平衡常數(shù)表達(dá)式沉淀溶解平衡常數(shù)（Ksp）是表達(dá)沉淀溶解平衡的重要參數(shù)，其表達(dá)式與沉淀物的類型和電離程度有關(guān)。01沉淀的生成當(dāng)溶液中的離子濃度積超過其溶度積時，離子會結(jié)合生成沉淀物。02溶解平衡的建立沉淀在生成的同時，也會發(fā)生溶解，當(dāng)生成和溶解速率相等時，達(dá)到沉淀溶解平衡。沉淀溶解平衡的建立82024/3/23改變?nèi)芤褐须x子的濃度，可以打破原有的沉淀溶解平衡，使平衡向生成或溶解方向移動。濃度的改變溫度的變化會影響沉淀的溶解度，從而改變沉淀溶解平衡的位置。溫度的影響在溶液中加入與沉淀物具有相同離子的物質(zhì)，可以抑制沉淀的溶解，使平衡向生成方向移動。同離子效應(yīng)沉淀溶解平衡的移動92024/3/23分離提純01利用沉淀的生成和溶解原理，可以將溶液中的某些離子以沉淀的形式分離出來，達(dá)到提純的目的。定量分析02通過測定沉淀物的質(zhì)量或體積，可以間接計算出溶液中離子的濃度，實(shí)現(xiàn)定量分析。工業(yè)生產(chǎn)03在工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要控制溶液中的離子濃度，以避免生成不必要的沉淀物或保證產(chǎn)品的純度。通過調(diào)節(jié)溶液的條件（如pH值、溫度等），可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。沉淀溶解平衡的應(yīng)用102024/3/2303弱電解質(zhì)的電離平衡112024/3/23

弱電解質(zhì)的電離過程弱電解質(zhì)部分電離弱電解質(zhì)在水中只有部分分子電離成離子，溶液中同時存在電解質(zhì)分子和離子。電離過程可逆弱電解質(zhì)的電離過程是可逆的，即電解質(zhì)分子和離子之間可以相互轉(zhuǎn)化。電離度較小由于弱電解質(zhì)電離程度較小，因此其電離度通常較低，即溶液中離子濃度較小。122024/3/23弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)（Ka或Kb）是表示弱電解質(zhì)電離程度大小的物理量，其數(shù)值等于達(dá)到電離平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值。電離平衡常數(shù)的定義電離平衡常數(shù)越大，表示弱電解質(zhì)的電離程度越大，即該弱電解質(zhì)越易電離。電離平衡常數(shù)的意義電離平衡常數(shù)受溫度影響，溫度升高，電離平衡常數(shù)增大。電離平衡常數(shù)的影響因素弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)132024/3/23溫度溫度升高，弱電解質(zhì)的電離程度增大，電離平衡向正反應(yīng)方向移動。同離子效應(yīng)在弱電解質(zhì)溶液中加入與其具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，使弱電解質(zhì)的電離程度減小的現(xiàn)象稱為同離子效應(yīng)。鹽類水解鹽類水解對弱電解質(zhì)的電離平衡也有影響。例如，在醋酸溶液中加入醋酸鈉，由于醋酸鈉水解生成醋酸根離子和氫氧根離子，使醋酸根離子濃度增大，從而抑制了醋酸的電離。濃度弱電解質(zhì)濃度越大，其電離程度越小，電離平衡向逆反應(yīng)方向移動。影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素142024/3/2304化學(xué)平衡的移動和影響因素152024/3/23濃度對化學(xué)平衡的影響增大反應(yīng)物濃度，平衡正向移動增大生成物濃度，平衡逆向移動減小生成物濃度，平衡正向移動減小反應(yīng)物濃度，平衡逆向移動162024/3/23對于氣體反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動對于氣體反應(yīng)，減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動對于非氣體反應(yīng)，改變壓強(qiáng)對平衡無影響壓力對化學(xué)平衡的影響172024/3/23溫度對化學(xué)平衡的影響升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動182024/3/23催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，因此不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動催化劑能縮短達(dá)到平衡所需的時間催化劑對化學(xué)平衡的影響192024/3/2305化學(xué)平衡的計算與應(yīng)用202024/3/2302030401沉淀溶解平衡的計算溶度積常數(shù)（Ksp）：表達(dá)式及影響因素沉淀的生成與溶解：條件與判斷分步沉淀：原理及應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化：原理及應(yīng)用212024/3/23弱電解質(zhì)的電離度：計算及應(yīng)用電離常數(shù)（Ka、Kb）：表達(dá)式及影響因素同離子效應(yīng)：原理及應(yīng)用緩沖溶液：組成、性質(zhì)及應(yīng)用01020304弱電解質(zhì)電離平衡的計算222024/3/23沉淀溶解平衡常數(shù)（Ksp）：表達(dá)式及影響因素弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)（Ka、Kb）：表達(dá)式及影響因素化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用：判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向和程度、計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、計算溶液的pH值等化學(xué)平衡常數(shù)的計算與應(yīng)用232024/3/23化學(xué)平衡在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用原料氣的制備、凈化、壓縮和合成等過程中的化學(xué)平衡原理及應(yīng)用二氧化硫的氧化、三氧化硫的吸收等過程中的化學(xué)平衡原理及應(yīng)用氨堿法制純堿過程中的化學(xué)平衡原理及應(yīng)用電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣過程中的化學(xué)平衡原理及應(yīng)用合成氨工業(yè)硫酸工業(yè)純堿工業(yè)氯堿工業(yè)242024/3/2306實(shí)驗(yàn)：化學(xué)平衡的觀測與探究252024/3/23實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄炕瘜W(xué)平衡現(xiàn)象及其影響因素。學(xué)習(xí)并掌握化學(xué)平衡常數(shù)的測定方法。實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理262024/3/23培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。實(shí)驗(yàn)原理化學(xué)平衡是指在一定條件下，可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時間變化的狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡常數(shù)（沉淀溶解平衡常數(shù)（Ksp）：表達(dá)式即為等于沉淀溶解平衡時，各離子濃度冪的乘積，例如Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-];Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]^2[CrO42-];Ksp(Ag2S)=[Ag+]^2[S2-]，（各離子冪次與化學(xué)式中離子的個數(shù)相對應(yīng)））：是沉淀溶解平衡的一個重要參數(shù)，它反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理272024/3/23實(shí)驗(yàn)步驟1.準(zhǔn)備所需試劑和儀器，如沉淀劑、指示劑、比色管、離心機(jī)等。2.按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計，將不同濃度的反應(yīng)物混合，并觀察反應(yīng)過程中的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)步驟與操作282024/3/23實(shí)驗(yàn)步驟與操作3.在反應(yīng)達(dá)到平衡后，測定各物質(zhì)的濃度，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。4.改變實(shí)驗(yàn)條件（如溫度、壓力、濃度等），重復(fù)上述步驟，探究不同條件對化學(xué)平衡的影響。292024/3/23實(shí)驗(yàn)操作在實(shí)驗(yàn)操作過程中，需要注意試劑的取用、儀器的使用以及數(shù)據(jù)的記錄等細(xì)節(jié)問題。為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要進(jìn)行多次平行實(shí)驗(yàn)，并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。實(shí)驗(yàn)步驟與操作302024/3/23實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過實(shí)驗(yàn)，可以觀察到在不同條件下，可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)以及各物質(zhì)濃度的變化情況。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以計算出不同條件下的化學(xué)平衡常數(shù)，并探究其影響因素。對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，可以采用表格、圖表等形式展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過數(shù)據(jù)分析，可以發(fā)現(xiàn)化學(xué)平衡常數(shù)與溫度、壓力、濃度等條件的關(guān)系，并得出相應(yīng)的結(jié)論。數(shù)據(jù)分析312024/3/23010405060302實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)在實(shí)驗(yàn)過程中，需要注意安全問題，如避免使用有毒有害試劑、注意儀器的正確使