2024年度化学平衡65张

化学平衡65张12024/3/23CATALOGUE目录化学平衡概述沉淀溶解平衡弱电解质的电离平衡化学平衡的移动和影响因素化学平衡的计算与应用实验：化学平衡的观测与探究22024/3/2301化学平衡概述32024/3/23化学平衡是指在一定条件下，化学反应的正向和反向速率相等，反应物和生成物的浓度不再随时间变化的状态。定义动态平衡，可逆反应，条件性，平衡常数。特点定义与特点42024/3/23通过比较反应物和生成物的浓度，可以预测反应的方向。预测反应方向控制反应条件工业生产中的应用通过改变温度、压力或浓度等条件，可以控制反应的平衡状态。在化工生产中，需要了解化学平衡的原理，以优化生产条件和提高产率。030201化学平衡的重要性52024/3/23化学平衡的研究始于19世纪，当时科学家们开始研究可逆反应和动态平衡的概念。随着热力学和动力学的发展，化学平衡的理论基础逐渐完善。研究历史目前，化学平衡的研究已经深入到微观领域，如分子间相互作用、反应机理等方面。同时，随着计算机技术的发展，模拟计算在化学平衡研究中的应用也越来越广泛。未来，随着新材料、新能源等领域的不断发展，化学平衡的研究将面临更多的挑战和机遇。研究现状化学平衡的研究历史与现状62024/3/2302沉淀溶解平衡72024/3/2303平衡常数表达式沉淀溶解平衡常数（Ksp）是表达沉淀溶解平衡的重要参数，其表达式与沉淀物的类型和电离程度有关。01沉淀的生成当溶液中的离子浓度积超过其溶度积时，离子会结合生成沉淀物。02溶解平衡的建立沉淀在生成的同时，也会发生溶解，当生成和溶解速率相等时，达到沉淀溶解平衡。沉淀溶解平衡的建立82024/3/23改变溶液中离子的浓度，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动。浓度的改变温度的变化会影响沉淀的溶解度，从而改变沉淀溶解平衡的位置。温度的影响在溶液中加入与沉淀物具有相同离子的物质，可以抑制沉淀的溶解，使平衡向生成方向移动。同离子效应沉淀溶解平衡的移动92024/3/23分离提纯01利用沉淀的生成和溶解原理，可以将溶液中的某些离子以沉淀的形式分离出来，达到提纯的目的。定量分析02通过测定沉淀物的质量或体积，可以间接计算出溶液中离子的浓度，实现定量分析。工业生产03在工业生产中，常常需要控制溶液中的离子浓度，以避免生成不必要的沉淀物或保证产品的纯度。通过调节溶液的条件（如pH值、温度等），可以实现这一目标。沉淀溶解平衡的应用102024/3/2303弱电解质的电离平衡112024/3/23

弱电解质的电离过程弱电解质部分电离弱电解质在水中只有部分分子电离成离子，溶液中同时存在电解质分子和离子。电离过程可逆弱电解质的电离过程是可逆的，即电解质分子和离子之间可以相互转化。电离度较小由于弱电解质电离程度较小，因此其电离度通常较低，即溶液中离子浓度较小。122024/3/23弱电解质的电离平衡常数（Ka或Kb）是表示弱电解质电离程度大小的物理量，其数值等于达到电离平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。电离平衡常数的定义电离平衡常数越大，表示弱电解质的电离程度越大，即该弱电解质越易电离。电离平衡常数的意义电离平衡常数受温度影响，温度升高，电离平衡常数增大。电离平衡常数的影响因素弱电解质的电离平衡常数132024/3/23温度温度升高，弱电解质的电离程度增大，电离平衡向正反应方向移动。同离子效应在弱电解质溶液中加入与其具有相同离子的强电解质，使弱电解质的电离程度减小的现象称为同离子效应。盐类水解盐类水解对弱电解质的电离平衡也有影响。例如，在醋酸溶液中加入醋酸钠，由于醋酸钠水解生成醋酸根离子和氢氧根离子，使醋酸根离子浓度增大，从而抑制了醋酸的电离。浓度弱电解质浓度越大，其电离程度越小，电离平衡向逆反应方向移动。影响弱电解质电离平衡的因素142024/3/2304化学平衡的移动和影响因素152024/3/23浓度对化学平衡的影响增大反应物浓度，平衡正向移动增大生成物浓度，平衡逆向移动减小生成物浓度，平衡正向移动减小反应物浓度，平衡逆向移动162024/3/23对于气体反应，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动对于气体反应，减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动对于非气体反应，改变压强对平衡无影响压力对化学平衡的影响172024/3/23温度对化学平衡的影响升高温度，平衡向吸热反应方向移动降低温度，平衡向放热反应方向移动182024/3/23催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，因此不能使化学平衡发生移动催化剂能缩短达到平衡所需的时间催化剂对化学平衡的影响192024/3/2305化学平衡的计算与应用202024/3/2302030401沉淀溶解平衡的计算溶度积常数（Ksp）：表达式及影响因素沉淀的生成与溶解：条件与判断分步沉淀：原理及应用沉淀的转化：原理及应用212024/3/23弱电解质的电离度：计算及应用电离常数（Ka、Kb）：表达式及影响因素同离子效应：原理及应用缓冲溶液：组成、性质及应用01020304弱电解质电离平衡的计算222024/3/23沉淀溶解平衡常数（Ksp）：表达式及影响因素弱电解质电离平衡常数（Ka、Kb）：表达式及影响因素化学平衡常数的应用：判断反应进行的方向和程度、计算反应物的转化率、计算溶液的pH值等化学平衡常数的计算与应用232024/3/23化学平衡在工业生产中的应用原料气的制备、净化、压缩和合成等过程中的化学平衡原理及应用二氧化硫的氧化、三氧化硫的吸收等过程中的化学平衡原理及应用氨碱法制纯碱过程中的化学平衡原理及应用电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气过程中的化学平衡原理及应用合成氨工业硫酸工业纯碱工业氯碱工业242024/3/2306实验：化学平衡的观测与探究252024/3/23实验目的探究化学平衡现象及其影响因素。学习并掌握化学平衡常数的测定方法。实验目的与原理262024/3/23培养实验操作能力和数据分析能力。实验原理化学平衡是指在一定条件下，可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再随时间变化的状态。化学平衡常数（沉淀溶解平衡常数（Ksp）：表达式即为等于沉淀溶解平衡时，各离子浓度幂的乘积，例如Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-];Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]^2[CrO42-];Ksp(Ag2S)=[Ag+]^2[S2-]，（各离子幂次与化学式中离子的个数相对应））：是沉淀溶解平衡的一个重要参数，它反映了难溶电解质在水中的溶解能力。实验目的与原理272024/3/23实验步骤1.准备所需试剂和仪器，如沉淀剂、指示剂、比色管、离心机等。2.按照实验设计，将不同浓度的反应物混合，并观察反应过程中的现象。实验步骤与操作282024/3/23实验步骤与操作3.在反应达到平衡后，测定各物质的浓度，并记录实验数据。4.改变实验条件（如温度、压力、浓度等），重复上述步骤，探究不同条件对化学平衡的影响。292024/3/23实验操作在实验操作过程中，需要注意试剂的取用、仪器的使用以及数据的记录等细节问题。为了保证实验结果的准确性，需要进行多次平行实验，并对实验数据进行统计分析。实验步骤与操作302024/3/23实验结果与数据分析实验结果通过实验，可以观察到在不同条件下，可逆反应的平衡状态以及各物质浓度的变化情况。根据实验数据，可以计算出不同条件下的化学平衡常数，并探究其影响因素。对实验数据进行整理和分析，可以采用表格、图表等形式展示实验结果。通过数据分析，可以发现化学平衡常数与温度、压力、浓度等条件的关系，并得出相应的结论。数据分析312024/3/23010405060302实验注意事项在实验过程中，需要注意安全问题，如避免使用有毒有害试剂、注意仪器的正确使