第二章化学平衡(文)

1、第二章第二章 化学平衡化学平衡 第一节第一节 化学反应速率化学反应速率第二节第二节 化学平衡化学平衡第三节第三节 电离平衡电离平衡第四节第四节 盐类的水解盐类的水解第五节第五节 酸碱中和滴定酸碱中和滴定第一节第一节 化学反应速率化学反应速率n有些塑料的分解需要有些塑料的分解需要几百年的时间。现在几百年的时间。现在的生物降解材料的分的生物降解材料的分解也需要几周的时间。解也需要几周的时间。n而有些反应，例如核而有些反应，例如核反应。在很短的时间反应。在很短的时间内就可以完成反应，内就可以完成反应，巨大的能量在一瞬间巨大的能量在一瞬间放出，所以无控制的放出，所以无控制的核反应是很危险的。核反应是很

2、危险的。1 1、定义：、定义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的。通常用单位时间内慢程度的。通常用单位时间内反应物浓度反应物浓度的减少的减少或或生成物浓度的增加生成物浓度的增加来表示。来表示。 一一. 化学反应速率化学反应速率在一定条件下在一定条件下2 2升的反应容器中充入升的反应容器中充入1 1molNmolN2 2和和3molH3molH2 2发生下反应，发生下反应，N N2 2+3H+3H2 2=2NH=2NH3 3，5 5分钟分钟后测得体系内后测得体系内N N2 2为为0.750.75molmol，H H2 2为为2.252.25molmo

3、l，NHNH3 3为为0.50.5molmol，则则NHNH3 3的反应速率为的反应速率为_。如果用如果用H H2 2浓度的变化表示反应速率应为多浓度的变化表示反应速率应为多少？如果用少？如果用N N2 2呢？三个速率的关系如何？呢？三个速率的关系如何？2 2、同一反应中各物质速率关系、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相同。且它们的数值之比等于反应方程式中中系数比系数比。如如 N N2 2+3+3H H2 2=2=2NHNH

4、3 3 1 3 21 3 22: 3: 1:322NHHN二二. .影响反应速率的条件影响反应速率的条件1 1、浓度浓度对反应速率的影响对反应速率的影响结论：增大某反应物的浓度可以加快反结论：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；减小某反应物的浓度会减慢反应速率。应速率。2 2、压强压强对反应速率的影响对反应速率的影响 对于气体来说，当温度一定时，气体的体对于气体来说，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的影响实质上是通过改变气体反应物的来实现的。来实现的。结论：加压

5、可提高有气体参加的反应速率。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。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。应速率均增大。3 3、温度温度对反应速率的影响对反应速率的影响结论：升高温度可以加快反应速度。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？为什么我为什么夏天食物容易变质？为什么我们用冰箱保存食物？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注意：对于可逆反应，升高温度使正逆反应速率均增大。均增大。4 4、催化剂等因素的影响、催化剂

6、等因素的影响 催化剂有催化剂有加快反应速率加快反应速率的催化剂，也有的催化剂，也有减减慢反应速率慢反应速率的催化剂，一般在没特殊指明的的催化剂，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。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结论：适当的催化剂可以有效的增大化学反应速率反应速率。小结：对于同一个化学反应来说，条件不同，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，反应速率会发生变化。一般来讲，增大反应增大反应物浓度、升高温度、对于有气体参与的反应物浓度、升高温度、对于有气体参与的反应增大压强、使用催化剂增大压强、使用催化剂，均可以

7、增大化学反，均可以增大化学反应速率。应速率。第二节第二节 化学平衡化学平衡n在工业生产中，只考虑化学反应的速率问在工业生产中，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，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限度。这就涉及到化学反应进行的程度问题了。题了。化学平衡就是研究可逆反应进行程化学平衡就是研究可逆反应进行程度规律的。度规律的。一一. .化学平衡的建立化学平衡的建立n如果外界条件不变，如果外界条件不变，反应无论进行多长反应无论进行多长时间，反应混合物时间，反应混合物中各

8、种物质的浓度中各种物质的浓度都不再发生变化。都不再发生变化。二二.有关化学平衡的若干问题有关化学平衡的若干问题n1.1.建立化学平衡的标志：建立化学平衡的标志：n正反应速率等于逆反应速率正反应速率等于逆反应速率n反应混合物中各组分的百分含量保持一定反应混合物中各组分的百分含量保持一定n2.2.化学平衡的特征：化学平衡的特征：n动动，化学平衡为动态平衡，化学反应仍在化学平衡为动态平衡，化学反应仍在进行，没有停止。进行，没有停止。n等等，达到化学平衡时，正反应速率等于逆达到化学平衡时，正反应速率等于逆反应速率。反应速率。n定定，达到化学平衡时，平衡混合物中各组达到化学平衡时，平衡混合物中各组分含量

9、一定。分含量一定。n变，变，当外界条件发生改变时，原有平衡就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，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。这一过程叫做平衡的移动。三三. 影响化学平衡的条件影响化学平衡的条件n对于某一平衡体系，改变反应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（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。这个过程叫做新的平衡。这个过程叫做平衡的移动平衡的移动。1.1.浓度浓度对化学平衡的影响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

10、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。物浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动。 2.2.压强压强对化学平衡的影响对化学平衡的影响对有气体参加对有气体参加且反应前后气体体积不相且反应前后气体体积不相等等的可逆反应，在平衡时，其他条件不的可逆反应，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，平衡向方向移动，反之，当减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。

11、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相等的可逆反应，压强的改变并不能引起平衡的移动。起平衡的移动。3.3.温度温度对化学平衡的影响对化学平衡的影响在其他条件不变时，若升高温度，平衡向在其他条件不变时，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。向着放热反应的方向移动。 勒夏特列原理（平衡移动原理）勒夏特列原理（平衡移动原理）如果改变影响平衡的如果改变影响平衡的一个一个条件（如温度、条件（如温度、压强、浓度等），平衡就向着能够压强、浓度等

12、），平衡就向着能够减弱减弱这这种变化的方向移动。种变化的方向移动。催化剂能否使平衡发生移动？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催化剂能够同等程度地增加或减少正逆反应速率，因此率，因此化学平衡不移动化学平衡不移动。但它能缩短反应达。但它能缩短反应达到平衡状态的时间。到平衡状态的时间。 第三节第三节 电离平衡电离平衡n在水溶液中，弱电解质的电离过程是在水溶液中，弱电解质的电离过程是可逆可逆的。这个可逆的过程与可逆的化学反应一的。这个可逆的过程与可逆的化学反应一样，也可以用样，也可以用勒夏特列原理勒夏特列原理来描述。来描述。一一. 概念复习概念复习强电解质的概念强电解

13、质的概念 在水溶液中能够全部电离为相应离子的电解质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电解质的范围 强酸、强碱、大部分盐强酸、强碱、大部分盐写出下列物质的电离方程式：写出下列物质的电离方程式： H2SO4 HNO3 NaHSO4 Ba(OH)2 KHCO3 弱电解质的概念弱电解质的概念 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电解质的范围 弱酸、弱碱、水弱酸、弱碱、水写出下列物质的电离方程式：写出下列物质的电离方程式： CH3COOH H2SO3 H2O 氨水氨水二二. .勒夏特列原理对电离平衡的影响勒夏特列原理对电离

14、平衡的影响n1.1.如何解释电离平衡的建立？如何解释电离平衡的建立？n2.2.改变外界条件对电离平衡的影响？改变外界条件对电离平衡的影响？第四节第四节 盐类的水解盐类的水解n 讨论讨论 酸溶液呈酸性，碱溶液呈碱酸溶液呈酸性，碱溶液呈碱性。盐的水溶液是否是中性？性。盐的水溶液是否是中性？一一. .水的电离水的电离水是一种水是一种极弱极弱的电解质，可以微弱的电离的电解质，可以微弱的电离H2O + H2O H3O+ + OH- 上式可简写为：上式可简写为：OH- H2O H+ +二二. .水的离子积常数水的离子积常数在在2525时，时，1L1L纯水中只有纯水中只有110110-7-7 mol mol

15、电离，因此电离，因此纯水中纯水中H H+ + 、OHOH浓度各等与浓度各等与110110-7-7 mol/L.mol/L.其其c(Hc(H+ +) ) 与与c(OHc(OH-) )的乘积为一常数。用的乘积为一常数。用K Kw w 表示表示 c(H c(H+ +) c(OH) c(OH-)= )= KwKw = = 110110-14-14 常温时，由于水的电离平衡存在，不仅是常温时，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，纯水，在酸性、碱性的稀溶液中，H H+ + 和和OHOH浓度的乘积也总是常数浓度的乘积也总是常数KwKw溶液的溶液的pH值与酸碱性强弱的关系值与酸碱性强弱的

16、关系酸性溶液酸性溶液H+OH-H+ 1107mol/L碱性溶液碱性溶液H+OH-H+ 1107mol/LpH =7pH7pH7讨论：讨论：pHpH值变化与酸碱性变化的关系怎样？值变化与酸碱性变化的关系怎样？ pHpH值越大碱性越强，值越大碱性越强，pHpH越小酸性越强越小酸性越强中性溶液中性溶液H+ = OH-H+ = 1107mol/L常温下：常温下：三三. 盐的水解盐的水解 思考思考 酸溶液显酸性，碱溶液显碱性。那么盐溶酸溶液显酸性，碱溶液显碱性。那么盐溶液显什么性呢？液显什么性呢？1.以氯化铵为例解释盐的水解机理以氯化铵为例解释盐的水解机理H2O OH- H NH3H2OH2O NH3H

17、2OHCl水电离的水电离的OHOH与盐电离的与盐电离的NHNH4 4结合形成弱电结合形成弱电解质，减少了解质，减少了OHOH- - ，使水的电离平衡正向，使水的电离平衡正向移动。移动。HH+ + OHOH- - 2. .盐类水解的概念盐类水解的概念在溶液中在溶液中盐盐电离出来的离子跟电离出来的离子跟水水所电离出来所电离出来的的H H+ + 或或OHOH- - 结合生成结合生成弱电解质弱电解质的反应的反应. .叫做叫做盐类的水解。盐类的水解。3. .水解的实质：破坏了水的电离平衡水解的实质：破坏了水的电离平衡4. .水解反应与中和反应的关系水解反应与中和反应的关系: :5:盐类水解的规律：盐类水

18、解的规律：有弱才水解，谁弱谁水解，谁强显谁性。有弱才水解，谁弱谁水解，谁强显谁性。6.6.相关练习：相关练习：（1）下列盐的水溶液中，哪些呈酸性（）下列盐的水溶液中，哪些呈酸性（ ） 哪些呈碱性（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（）、在溶液中，不能发生水解的离子是（） A、ClO - B、CO32- C、Fe3+ D、Br -7.7.盐类水解方程式的书写要点：盐类水解方程式的书写要点：盐类的水解是微弱的，不写盐类的水解是微弱的，不写“”而用而用“ ”“

19、 ” 且一般且一般不标不标沉淀和气体符号。沉淀和气体符号。阳离子水解一步到位；多元弱酸的阴离子阳离子水解一步到位；多元弱酸的阴离子多步多步水水解且以第一步为主。解且以第一步为主。 例：写出例：写出NaClO Na2CO3 K2S 的水解方程式的水解方程式8.8.盐类水解的应用：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。原理来控制平衡移动的方向。温度：温度：由于水解是吸热反应，所以升高温度可以由于水解是吸热反应，所以升高温度可以促进盐类的水解。促进盐类的水解。浓度：浓度：稀释溶液可以促进盐类的水解稀释溶液可以促进盐类的水解