电解质溶液中的三个守恒等式和粒子浓度大小比较.doc

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1、电解质溶液中粒子浓度大小比较和三个守恒等式的书写 电解质溶液中的守恒问题和粒子浓度大小比较，是电离平衡的重点难点. 在电解质溶液中，弱酸、弱碱、“弱阴”、“弱阳”会发生变化，有多种存在方式的粒子，这种变化实际上就是电离或水解。弱酸、弱碱溶液中只有电离，而盐溶液中既有电离，也有水解。在溶液中存在的各种粒子总是遵守电荷守恒、物料守恒、质子守恒三个守恒规律。一、粒子浓度大小比较： 1. 方法原理：列出电离或水解的变化式，再根据变化式分析。物质的量大的 物质的量小的；同物质的量时，不变化的 变化的；变化时，第一步得到的 第二步得到的；先生的 后生的；生成的 消耗的；显性的 不显性的。电离、水解都很微弱

2、，总是留下的多（99%），变化的很少（1%），所以生成的很少（1%）。2. 熟记常见弱酸或弱碱的电离程度与对应的弱阴离子或弱阳离子水解程度的相对大小规律：NH3H2O H2C2O4、H2SO3、HF、HCOOH、CH3COOH H2CO3、H2S、HClO、HCNNH4+ C2O42- SO32- F- HCOO- CH3COO- CO32- S2- ClO- CN弱酸弱碱的电离程度 阴阳离子的水解程度 弱酸的电离程度 水解程度 显酸性 电离程度 HCO3- , 在等浓度的NaClO和NaHCO3混合溶液中：（1）粒子浓度大小关系： （2）电荷守恒等式： （3）物料守恒等式： （4）质子守恒等

3、式： 化学反应速率和化学平衡学案五、化学反应速率： n = Vt c = t（一）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。（二）常用公式：1. “c”： 表示 ，即 ；其单位是 固体或纯液体的浓度视为常量，固定不变，所以反应速率一般不用固体物质表示。因反应速率规定为正值，故c也必须是正值。c = c(大) c(小) 2. “t”：表示 ，即 ；其单位为 ; 3. ：表示 ；其单位是 反应速率规定为正值，c和t也为正值。 在同一反应中，可用不同物质（固体除外）表示反应速率，所得的反应速率的数值可能不同，但意义相同，故要标明是哪一种物

4、质的反应速率。在方程式中，系数相同的物质反应速率相同，系数大的反应速率也大。在同一反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中的系数之比，故反应速率、c和n均可对准系数进行计算。4. “n”表示 ，即 ，其单位为 反应速率规定为正值，所以n也是正值。n =n(大) n(小)5. “V”表示容器的体积，也是气体的体积，在密闭容器中的气体反应，一般用公式计算。（三）影响反应速率的因素主要因素：内因。即参加反应物质的性质。次要因素：外因。即以下是在其它条件不变时，改变某一条件对反应速率的影响：1. 浓度：增大浓度，反应速率增大；减小浓度，反应速率减小。适用于气体反应和溶液的反应，这里的浓度是指在反应

5、混合物中的浓度。2. 压强：增大压强（体积缩小），反应速率增大；减小压强（体积增大）反应速率减小，适用于有气体参加或生成的反应。3. 温度：升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。适用于所有反应。4. 催化剂：使用催化剂，反应速率加快。无特别指明时都是指正催化剂。5. 反应物颗粒大小：粉末状，反应快；块状固体，反应慢。6. 其它：光、激光、超声波、电磁波、紫外线、放射线、溶剂等也可影响化学反应速率。能形成原电池的，反应速率加快，不形成原电池，反应速率较慢。恒温恒容下，向容器中充入惰性气体，压强虽增大，但体积不变，气体浓度不变，反应速率不变；若充入原反应的气体，就是增大了反应气体的浓度，

6、反应速率加快。恒温恒压下，若充入惰性气体，因压强不变，体积必增大，气体的浓度减小，反应速率减慢。若按原比例充入反应的气体，因压强不变，n和V同倍数增大，浓度不变，反应速率不变。固体和纯液体的浓度，视为常量，故固体或纯液体数量的增加或减少，对反应速率无影响。一、化学平衡的标志：1. 化学平衡状态：一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。（1）正反应速率等于逆反应速率： 用1种物质表示：一能表示出正逆反应，二变化的量相等，则达到平衡 用2种物质表示：一能表示出正逆反应，二变化的量之比等于方程式的系数比，则达到平衡 实例：2SO2 + O2 2SO3

7、反应的平衡标志是（ ）A. 单位时间内，生成1mol SO3同时有0. 5 mol SO3分解 B. 单位时间内，消耗1 mol O2同时生成1 mol O2C. 单位时间内，消耗1 mol SO2 同时生成1 mol SO3 D. 单位时间内，消耗1 mol O2 同时生成2 mol SO2（2）反应混合物中各组分的浓度保持不变： 各组分的浓度、物质的量、质量等在反应中是一个变化的物理量，由此得出“变量不再改变时，则平衡。不变量不再改变时，不一定平衡。”因此必须分析题给的物理量在反应中是变量，还是不变量。如浓度、物质的量、压强、平均相对分子质量、密度、体积分数、颜色等。同时必须说明是“不再变

8、化”或“不再改变”或“不随时间改变”或“保持不变”，而不是给出等于某个比值或某个数值，这样不说明是否还在改变。例1. 在一温度下，向2 L 密闭容器中加入1 mol X 气体和2 mol Y气体，反应为：X(g) + 2Y(g) 2Z(g) . 此反应达到平衡的标志是（ ） A. 容器内的压强不随时间变化 B. 容器内各物质的浓度不随时间变化 C. 容器内X、Y、Z的浓度比为122 D. 单位时间内消耗0. 1 mol X同时生成0. 2 mol Z E. 容器内混合气体的密度不再变化 F. 混合气体平均相对分子质量不随时间变化 例2. 在恒温、恒容下，向容器中加入1 mol A和2 mol

9、B 发生反应：A(g) + 2B(g) 3C(g) , 下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是（ ） A. 容器内的压强不随时间变化 B. 2 v正(B) = 3v逆(C) C. B的体积分数不随时间变化 D. 单位时间内消耗0. 1 mol A同时生成0. 2 mol B E. 容器内混合气体的密度不再变化 F. 混合气体平均相对分子质量不随时间变化二、化学平衡移动：1. 平衡移动：当条件发生变化时，可逆反应中旧的化学平衡被破坏，新的化学平衡重新建立的过程。叫平衡移动。2. 影响平衡移动的主要因素是：浓度、温度、压强。3. 在其他条件不变的情况下，只改变浓度、温度、压强中的一个条件，平衡移动情

10、况、反应速率变化和/t 图：改变的条件平衡移动情况反应速率的变化/t 图： 增大反应物的浓度正逆反应速率都增大。正反应速率瞬间增大，逆反应速率由原来的慢慢增大减小生成物的浓度正逆反应速率都减小、。逆反应速率瞬间减小，正反应速率由原来的慢慢减小增大生成物的浓度正逆反应速率都增大。逆反应速率瞬间增大，正反应速率由原来的慢慢增大减小反应物的浓度正逆反应速率都减小。正反应速率瞬间减小，逆反应速率由原来的慢慢减小增大或减小少量固体或液体的量正逆反应速率不变增大压强(V前 V后)正逆反应速率都增大，都离开了原平衡。但正反应速率大于逆反应速率。减小压强(V前 V后)正逆反应速率都减小，都离开了原平衡。但逆反

11、应速率大于正反应速率。增大压强(V前 V后)正逆反应速率都增大，都离开了原平衡。但逆反应速率大于正反应速率。减小压强(V前 V后)正逆反应速率都减小，都离开了原平衡。但正反应速率大于逆反应速率。增大压强(V前 = V后)正逆反应速率同倍数增大，都离开了原平衡减小压强(V前 = V后)正逆反应速率同倍数减小，都离开了原平衡恒温恒容充入惰性气体(不反应)正逆反应速率不变恒温恒压充入惰性气体(不反应)正逆速率都减小。对原反应的气体来说，体积增大了，浓度减小了，相当于减小压强。升高温度（H 0 的反应）正逆反应速率都增大，都离开了原平衡。但逆反应速率大于正反应速率。降低温度（H 0 的反应）正逆反应速

12、率都增大，都离开了原平衡。但正反应速率大于逆反应速率。降低温度（H 0 的反应）正逆反应速率都减小，都离开了原平衡。但逆反应速率大于正反应速率。使用催化剂正逆反应速率同倍数增大，都离开了原平衡4. 平衡移动与反应物的转化率的变化情况：具备的条件反应物转化率的变化恒温恒容下，反应前后总体积不相等的反应压强增大或减小使平衡移动时，消耗了谁，谁的转化率就增大；生成了谁，谁的转化率就减小。恒温恒容下，反应前后总体积相等的反应压强增大或减小，压强对平衡移动无影响，反应物转化率不变恒温恒压下，不论哪一类反应只增大或减小起始反应物的量，压强对平衡移动无影响，反应物的转化率不变增大或减小少量固体或纯液体的量固

13、体或纯液体的浓度是个常量，固定不变，平衡不移动，反应物转化率不变反应物有多种时，只增大其中一种反应物的浓度平衡向正反应方向移动，其他反应物的转化率增大，该反应物的转化率减小。两种反应物的始量之比等于方程式的系数比 此两种反应物的转化率相同在两个等同平衡中，系数相同的反应物与生成物，正向进行的转化率(1)与逆向进行的转化率(2) 1 + 2 = 100%使用催化剂 平衡不移动，反应物的转化率不变升高温度或降低温度平衡移动时，消耗谁，谁的转化率增大；生成谁，谁的转化率减小三、等效平衡：1. 概念：在相同条件下，同一可逆反应，若两次充入的始量不同，当达到平衡状态时，两平衡混合物里对应的组分的百分含量

14、相同，则两平衡互为等效平衡。（简记：四同一不同）2. 等效平衡的类型及始量的关系：反应条件反应特点等效规律两平衡混合物中组分恒温恒容V前 V后压强影响移动将始量按方程式计算化为同边物质时（“一边倒“），若两始量对应相等 两平衡互为等同平衡对应组分的百分含量、浓度、物质的量完全相同。V前=V后压强不影响移动将始量按方程式计算化为同边物质时（“一边倒“）若两始量对应成正比例 两平衡互为等效平衡对应组分的含量相同，但c(始)与c(平)、n(始)与n(平)成正比恒温恒压V前 V后V前=V后压强不影响移动将始量按方程式计算化为同边物质时（“一边倒“），若两始量对应成正比例 两平衡互为等效平衡对应组分的含

15、量相同、浓度相同，但n(始)与n(平)成正比2. 等效平衡的研究：例1. 某温度下1. 在一定温度下，在容积均为1 L的甲、乙、丙 3个密闭容器中，充入不同的起始物质的量，在恒温恒容条件下发生反应: 2A(g) + B(g) 2C(g) ,达到平衡，测得各容器中某些物质的量。请填空：甲乙丙2A(g) + B(g) 2C(g) 2A(g) + B(g) 2C(g) 2A(g) + B(g) 2C(g) n(始)2 mol1 mol0n(始)002 moln(始)1 mol0.5mol1 moln(变)1.2n(变)0.8n(变)0.2n(平)n(平)n(平)n(平)总n(平)总n(平)总体积分数

16、体积分数体积分数转化率转化率转化率根据等效平衡的含义，判断甲、乙、丙3个容器中形成的3个平衡是否互为等同平衡 例2. 在一定温度下，在容积均为1 L的甲、乙、丙 3个密闭容器中，充入不同的起始物质的量，在恒温恒容条件下发生反应: 2A(g) + B(g) 2C(g) ,达到平衡，测得各容器中某些物质的量。请填空：甲乙丙2A(g) + B(g) 2C(g) 2A(g) + B(g) 2C(g) 2A(g) + B(g) 2C(g) n(始)2 mol1 mol0n(始)4mol2mol0n(始)1 mol0.5mol0n(变)1n(变)n(变)n(平)n(平)1.6n(平)0.6n(平)总n(平

17、)总n(平)总c(平)c(平)c(平)体积分数体积分数体积分数转化率转化率转化率由表中数据，可以判断甲、乙、丙3个容器中的3个平衡是否形成等同平衡 由以上两例可知：压强对平衡移动有影响时，形成等同平衡的条件是 例. 在一定温度下，在容积均为1 L的甲、乙、丙 3个密闭容器中，充入不同的起始物质的量，在恒温恒容条件下发生反应: A(g) + B(g) 2C(g) ,达到平衡，测得各容器中某些物质的量。请填空：甲乙丙A(g) + B(g) 2C(g) A(g) + B(g) 2C(g) A(g) + B(g) 2C(g) n(始)1 mol1 mol0n(始)004moln(始)0.5mol0.5

18、mol0n(变)n(变)2n(变)n(平)0.5n(平)n(平)0.5n(平)总n(平)总n(平)总c(平)c(平)c(平)体积分数体积分数体积分数转化率转化率转化率由表中数据，可以判断甲、乙、丙3个容器中形成的平衡互为等效平衡，当压强对平衡移动无影响时，要形成等效平衡应满足的条件是 压强对平衡移动无影响时，反应物的转化率不变，所以平衡各物质的量和浓度与始量成正比例4. 在一定温度下，在体积可变均的甲、乙、丙 3个密闭容器中，充入不同的起始物质的量，在恒温恒压条件下发生反应: 2A(g) + B(g) 2C(g) ,达到平衡，测得各容器中某些物质的量。请填空：甲乙丙2A(g) + B(g) 2

19、C(g) 2A(g) + B(g) 2C(g) 2A(g) + B(g) 2C(g) n(始)2 mol1 mol0n(始)4mol2mol0n(始)1 mol0.5mol0n(变)1n(变)n(变)n(平)n(平)2n(平)0. 5n(平)总n(平)总n(平)总c(平)c(平)c(平)体积分数体积分数体积分数转化率转化率转化率由表中数据，可以判断甲、乙、丙3个容器中形成的平衡互为等效平衡，当压强对平衡移动无影响时，要形成等效平衡应满足的条件是 在恒温恒压条件下，成倍数地增大或减小反应物的量，由于n与V同倍数的增大或较小，反应的气体浓度不变，所以反应物的转化率不变，平衡时各物质的量与始量成正比

20、，各物质的平衡浓度对应相等。例1. 某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g) + B(g) 2C(g)达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol，保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（ ） A. 均减半 B. 均加倍 C. 均增加1 mol D. 均减少1mol例2. 一定温度下，在一个恒容容器中，充入2 mol A和1 mol B, 发生如下反应：2A(g) + B(g) x C(g)达到平衡后C的体积分数为w% 。若容器的体积和温度不变，按起始的物质的量0. 6 mol A、0. 3 mol B和1.4 mol C充入容

21、器后，C的体积分数仍为w%。则x （ ） A. 只能为2 B. 只能为3 C. 可能是2，也可能是3 D. 不能确定例3. 某温度下，在密闭容器中发生如下反应：2M(g) + N(g)2E(g) ，若开始只充入2 mol E气体，达到平衡时，混合气体的压强比起始增大了20%；若开始时只充入2 molM和1 mol N 的混合气体，达到平衡时M的转化率为（ ） A. 20% B. 40% C. 60% D. 80%例4. 一定条件下，向一个带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2 ，发生下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g), 达到平衡后改变下列条件，则SO3（g）

22、平衡浓度不变的是 （ ） A. 保持恒温恒容，充入1mol SO3气体 B. 保持恒温恒压，充入1mol SO3气体 B. 保持恒温恒压，充入1mol 氧气 D. 保持恒温恒压，充入1mol氩气例5. 一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g) + B(g)3C(g)，若反应开始时充入2 mol A和2 mol B，达到平衡后A的体积分数为a% ，其它条件不变时，若下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是 （ ） A. 2 mol C B. 2 mol A, 1 mol B和1 mol He(不参加反应) C. 1 mol B和1 mol C D. 2 mol A ,

23、 3 mol B 和3 mol C 例6. 在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2(g) + I2(g) 2HI(g)，已知H2和I2的起始浓度均为0. 10 mol/L，达到平衡时HI的浓度为0. 16 mol/L. 若H2和I2的起始浓度均变为0. 20 mol/L时，则平衡时H2的浓度(mol/L)为 （ ） A. 0. 16 B. 0. 08 C. 0. 04 D. 0. 02 四、由上面几个例子得出，始量增大或减小2倍时，平衡浓度、体积分数、平衡压强的变化规律： 1. 压强对平衡移动有影响：平衡浓度体积分数平衡压强形成等同平衡与原平衡相同与原平衡相同与原平衡相同始量比原来

24、的增大了2倍，或压缩体积为原来的一半. (由例2可知)移动消耗的物质：c(原平) c(平) 2c(原平)移动消耗的物质： 体积分数减小 移动生成的物质： 体积分数增大 平衡向n(总)减小的方向移动： P(原平) P(平) 2P(原平)始量比原来的减小了2倍，或扩大体积为原来的2倍。 （由例2可知）移动消耗的物质： c(平) 1/2c(原平)移动生成的物质： 1/2c(原平) c(平) c(原平)移动消耗的物质： 体积分数减小 移动生成的物质：体积分数增大平衡向n(总)增大的方向移动： 1/2P(原平) P(平) b例2. 向甲、乙两个容积均为1 L 的恒容容器中分别充入2 mol A、2mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下发生反应：A(g) + B(g) x C(g) ; H 0 . 测得两个容器中c(A)随时间t 的变化如图所示。下列叙述错误的是（ ）A. x 可能等于2，也可能等于3B. 若向平衡后的乙容器充入C，则再次达到平衡时，A的体积分数减小C. 升高甲容器的温度，可使甲容器中各物质的体积分数与乙容器的相同D. 若其他条件不变，使乙容器的体积变为2 L，则平衡时乙容