高中化学中的《四大平衡》复习课件

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1、高中化学四大平衡,广义的化学平衡包括狭义的化学平衡、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡。这四个方面的平衡被称为四大化学平衡。四大平衡是中学化学知识结构的核心内容之一，起到了支点的作用。,化学平衡：,电离平衡：,水解平衡：,沉淀溶解平衡：,一、四大平衡的共同点,1. 所有的平衡都建立在可逆“反应”的基础上,2. 都能用勒夏特列原理解释平衡的移动,只减弱，一般不消除，不逆转。,勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件(如温度、浓度、压强等)，平衡就向减弱这个改变的方向移动,(1)浓度的改变增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡 向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动

2、一般“增谁谁多，减谁谁少”,(2)温度的改变升高温度，平衡向吸热的方向移动，如合成氨 反应的平衡向逆反应方向移动；降低温度，平衡向放热的方向 移动，如合成氨反应的平衡向正反应方向移动 (3)压强的改变增大压强，平衡向气态物质体积减小的方向进 行，如合成氨反应的平衡向正反应方向移动；减小压强，平 衡向气态物质体积增大的方向移动，如合成氨反应的平衡向 逆反应方向移动一般加压以后平衡不管朝哪边移动，所有 气体浓度均增大，反之减小。（改变压强实际为同等程度增 大或减小所有气体浓度，故也为“增谁谁多，减谁谁少”体 现）。 同样可以应用勒夏特列原理解释电离平衡、盐类的水解平衡、沉淀溶解平衡中条件的改变对平

3、衡移动方向的影响,3. 都存在平衡常数K,K仅受温度影响；,可以用Qc和K判断平衡移动的方向。,K越大，反应的正向进行程度越大；,QK，平衡逆向移动，直至达新的化学平衡状态 Q = K，化学平衡状态 QK，平衡正向移动，直至达新的化学平衡状态,4. 都满足电荷守恒和元素守恒,如：CH3COONa溶液中存在 电荷守恒：c(Na+)+c(H+)c(CH3COO-)c(OH-) 元素（物料）守恒： c(Na+)c(CH3COO-)c(CH3COOH),二、四大平衡不同点的比较 1研究对象不同,2产生原因及影响因素不同 中学化学中的四种平衡产生的原因不同，影响它们的因素也不完全相同 (1)化学平衡 可

4、逆反应中，正反应和逆反应同时进行，只是在达到平衡前，正反应速率大于逆反应速率，当这个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物与生成物浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是化学反应所能达到的限度(同条件下，反应物的转化率最大)影响这种平衡的因素有温度、压强、反应物及生成物的浓度等,(2)电离平衡 弱电解质在溶液中不能完全电离，电离的同时，溶液中的离子又可以结合为弱电解质的分子影响弱电解质电离的因素主要是浓度及温度 (3)水解平衡 盐类水解的根本原因是：某些盐类溶解于水后，其电离出的阴、阳离子与水电离出的H、OH结合，对水的电离平衡造成了影响，即促进了水的电离平衡，使水的

5、电离平衡向正反应方向移动，导致溶液中的氢离子浓度、氢氧根离子浓度发生变化盐类水解的规律如下：,影响盐类水解的主要因素是温度和浓度。温度越高，越利于水解，所以温度高的碳酸钠溶液比温度低的碳酸钠溶液碱性强；盐的浓度越小，水解程度越大，加水稀释有利于盐类水解反应的进行,(4)沉淀溶解平衡 难溶电解质在水溶液中并不是完全不溶，其溶解产生的离子脱离难溶物进入溶液，溶液中的离子又会结合成难溶电解质影响沉淀溶解平衡的因素主要是浓度（同离子效应）、温度和能与难溶电解质相应离子反应的其他离子,盐类的水解规律可概括为“不弱不水解，有弱才水解，都弱都水解，越弱越水解，谁强显谁性”。其中“越弱越水解”可以从三角度理解

6、： 由于多元弱酸逐级电离平衡常数越来越弱，故其正盐酸根水 解较其酸式盐中酸式酸根强，或其酸根多级水解逐级减弱， 如：PO43-HPO42-H2PO4- 同类型离子水解，比较电离出该离子的分子或离子电离程度 强弱（酸性或碱性强弱），如：CO32- C6H5O-HCO3- 不同类型的离子水解，比较其对应电离出该离子的分子或离 子电离程度强弱，如：醋酸和氨水电离常数几乎相等，故醋 酸铵显中性，而碳酸铵则显碱性（碳酸氢根酸性比醋酸弱）。,只与温度有关,注意：同一个反应中，反应物可以是多种，但不同反应物的转化率可能不同；增大一种反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率，自身转化率一般减小工业生产中常常提

7、高廉价原料的比例，从而增大其他原料的利用率,恒温下在一恒容容器中充入NO2，反应至平衡后再向其中充入NO2达新平衡，则该过程中NO2转化率变化是？,只与温度有关,只与温度有关,例题（1）,(6),(5)水解平衡常数Kh 对于一元弱酸根或弱碱阳离子，其水解Kh=Kw/Ka或Kh=Kw/Kb， 对于多元弱酸根如CO32-，其第一步水解Kh1=Kw/Ka2；第二步水解即HCO3-水解Kh2=Kw/Ka1。其中Ka1、Ka2分别为碳酸的第一、二步电离平衡常数。本质上讲同条件同浓度下不同离子水解程度大小( 或pH大小)取决于Kh，酸式盐显什么性取决于其Kh和Ka。,(7)溶解度S 一定条件下每100g溶

8、剂所能溶解溶质的最大质量，单位g。难溶电解质在纯水中的溶解度和溶度积可以互相换算。也可以根据溶度积计算难溶电解质在特定溶液中的溶解度。,只与温度有关,只与温度有关,例题 （2、3）,附：常见弱电 解质电离常数,(1)平衡的本质：v正=v逆。,1. 平衡的建立和平衡判据,三、考查重点,单位时间内某化学键断裂的条数与单位时间内生成该化学键(或另外的化学键)的条数关系； 单位时间内消耗某物质的物质的量与生成该物质(或其他物质)的物质的量关系； 给出在同一反应的同一时间内用不同物质表示的反应速率等等。 这类判断可总结为一句话“双向同时，符合比例”。,(2)利用化学平衡状态的特点来判断 处于平衡状态的化

9、学反应，其特点表现为“三定”，即：反应物的转化率一定、反应混合体系中各物质的百分含量一定、反应混合体系中各物质的浓度一定。上述中的任一种都能说明反应已达平衡状态。即“特征量一定，达到平衡”。 (3)利用“变量恒定，达到平衡”与“不变量”来判断 选定反应中“变量”，即随反应进行而变化的量，当变量不再变化时，反应已达平衡。常见的可能变量有：气体的颜色；容器压强（恒容）；容器体积（恒压）；密度；相对分子质量等。把握条件（恒容或恒压），认清变量，反应过程中变量不变，说明反应达到平衡。,例题（5）,2. 溶液中离子浓度的比较,例：向0.1mol/L NaOH溶液中逐滴滴加0.1mol/L CH3COOH

10、溶液，比较各种离子浓度的大小。,抓住主要过程，有反应先考虑反应，再考虑电离、水解（一般水解和弱电解质电离是微弱的,且以第一步水解或电离为主，弱酸酸式盐要把握其电离为主还是水解为主），充分利用守恒。,注意区分几个概念：,恰好中和 中性,溶液浓度 离子浓度,电离平衡 水解平衡,离子浓度 三守恒,3. 用平衡移动理论解释相关现象。,列平衡，说移动，得结论。,解释 （1）接触法制硫酸中通入过量的空气 （2）合成氨工业高压（20MPa-50MPa） （3）金属钠从熔化的氯化钾中置换金属钾Na + KCl NaCl + K （4）草木灰和铵态氮肥不能混合使用 （5）配置三氯化铁溶液应在浓盐酸中进行 （6）

11、用热的纯碱水洗油污或对金属进行表面处 理 （7）碳酸型饮料打开瓶盖倒入玻璃杯时会泛起大量泡沫,三段式求平衡常数,4. 平衡常数的计算和Qc、K或Ksp的比较,已知平衡常数求某物质的浓度,Qc K （ Ksp ）向逆反应（生成沉淀）方向移动,例题（7）,例题（8）,例题（9）,5. 转化率（电离程度、水解程度）的变化,(1)利用勒夏特列原理判断平衡移动方向，判断转化率、电离或水解程度变化,(2)等效平衡思想： 对于恒温恒容条件下反应前后气体体积改变的可逆反应， 极限转化后其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则 建立的化学平衡状态是等效的。（全等效平衡） 对于恒温恒容条件下的反应前后气体体积不变

12、的可逆反应 极限转化后其物质的量比与对应组分的起始加入量对应成 比例，则建立的化学平衡状态是等效的。 （等比平衡） 恒温恒压条件下的可逆反应(无论体积可变或不变)：极限 转化后对应成比例，可建立等效平衡。 （等比平衡）,在解题时若遇到将两个状态进行比较这类问题时，可以“虚拟”一个中间过程（创建等效平衡为中间平衡），如一个容器、一个隔板等，然后再进行比较。,例题（9）,例题（10）,综合例题一(2011山东模拟),.回答下列有关常数的问题： (1)Kw的数学表达式是_，温度升高Kw_(选填 “变大”“变小”或“不变”)，若定义pOHlgc(OH)，则 pHpOH_(用含Kw的代数式表示)。 (2

13、)Ka通常表示弱酸的电离平衡常数，Ka值越大表示该弱酸的 酸性_。通常称为电离度，顾名思义是表示弱电 解质的电离程度大小的一个指标，对于某一元弱酸，当用 蒸馏水稀释该酸时， Ka_(选填“变大”“变小”或“不 变”)。_(选填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)Ksp表示难溶物的溶度积常数，该常数越大表示_。 .已知常温下，AgBr的Ksp4.91013、AgI的Ksp8.31017。 (1)现向含有AgI的饱和溶液中： 加入固体AgNO3，则c(I)_(填“变大”“变小”或“不变”，下同)； 若改加更多的AgI，则c(Ag)_； 若改加AgBr固体，则c(I)_；而c(Ag)_。,(2)有

14、关难溶盐的溶度积及溶解度(与AgBr、AgI无关)，有以下叙述，其中正确的是_。 A两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度一定小 B向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到 平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变 C将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子 的浓度的乘积就是该物质的溶度积 D溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则Ksp 小的一定先生成沉淀 E难溶盐电解质的Ksp与温度有关 F同离子效应(加入与原电解质具有相同离子的物质)，使难溶 盐电解质的溶解度变小，也使Ksp变小 (3)现向含有NaBr、KI均为0.002 molL1的溶液中加入等

15、体积的浓度为4103 mol/L AgNO3溶液，则产生的沉淀是_(填化学式)；若向其中再加入适量的NaI固体，则最终可发生沉淀转化的总反应方程式表示为：_。,解析： .考查水的电离、弱电解质电离以及难溶电解质溶解平衡。 .(1)AgI(s)Ag(aq)I(aq)；Ag浓度增大，溶解平衡向 左移动，c(I)减小，若加入溶解性较大的AgBr则c(Ag)增 大，c(I)将会减小。 (2)难溶盐组成不同，Ksp小溶解度不一定小故A错；C项，应 该是离子浓度幂的乘积；D项，看盐组成形式；F项Ksp只 与温度有关，故C、D、F均错。,答案： .(1)c(H)c(OH) 变大 lg Kw (2)越强 不变 变大 (3)难溶电解质在水中的溶解性越大 .(1)变小 不变 变小 变大 (2)BE (3)AgI、AgBr AgBr(s)I(aq)=AgI(s)Br(aq),综合例题二,水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2、Pb(OH)、Pb(OH)2、Pb(OH) 3-、Pb(OH) 42-，各形态的浓度分数随浓度pH变化的关系如右图所示：,1表示Pb2，2表示Pb(OH)，3表示Pb(OH)2,4表示Pb(OH)3-，5表示Pb(OH)42-,(1)Pb(NO