高二化学选修4知识点

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[特别提醒] 在比较化学反应速率的大小时，不能简单直接地进行数据比较，要做到反应速率的单位一致，对应物质的化学计量数相同，或换算成同一物质的反应速率后再进行比较 !!!!!!!!!!!!@@@饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗? #@@@ 没有!以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。!!!!!!!!!!!!!!即:溶解速率 = 结晶速率达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡!!!!标志:反应混合物中各组分的 浓度保持不变的状态!!!!!四、化学平衡状态的特征(1)逆:可逆反应(2)动:动态平衡(正逆反应仍在进行)(3)等:正反应速率=逆反应速率(4)定:反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量一定。(5)变:条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。@@@@@①“逆”研究对象为可逆反应。 ②“等”:可逆反应达到平衡时，υ正=υ逆。第一层含义:用同种物质表示反应速率时，该物质的生成速率=消耗速率第二层含义:用不同物质表示反应速率时，某反应物的消耗(生成)速率:某生成物的消耗(生成)速率=化学计量数之比@@@@③“定”:平衡混合物中各组分含量(百分含量、物质的量、质量、浓度等)不随时间变化。④“动”:正逆反应同时进行，处于动态平衡。⑤“变”:一旦条件改变，正逆反应速率不再相等，平衡将发生移动，直至建立新的平衡。⑥“同”:化学平衡的建立与反应途径无关。对同一可逆反应，只要条件相同(温度、浓度、压强)，不论从正反应、逆反应或正逆反应同时进行，均能达到同一平衡状态。五，判断化学平衡状态的标志(1)任何情况下均可作为标志的:①υ正=υ逆(同一种物质)② 各组分含量(百分含量、物质的量、质量、物质的量浓度)不随时间变化③ 某反应物的消耗(生成)速率:某生成物的消耗(生成)速率=化学计量数之比④ 反应物转化率不变(2)在一定条件下可作为标志的是① 对于有色物质参加或生成的可逆反应体系，颜色不再变化。② 对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系，若反应前后气体的物质的量变化不为0，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。③ 对于恒容绝热体系，体系的温度不再变化。 (3)不能作为判断标志的是 ① 各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比。(任何情况下均适用)② 有气态物质参加或生成的反应，若反应前后气体的物质的量变化为0，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。。。。。化学平衡的移动,......①对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动。②只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是 生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态;减小浓度，新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态。 ③反应物有两种或两种以上, 增加一种物质的浓度, 该物质的平衡转化率降低, 而其他物质的转化率提高。 @@@@增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数一样， V’正= V’逆，平衡不移动。@@@@2NO2 N2O4 ?H =- 57 KJ温度影响:在其它条件不变的情况下， 升高温度,平衡向吸热反应方向移动。 降低温度,平衡向放热反方向移动原因:应在其它条件不变的情况下, 升高温度,不管是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大,但吸热反应增大的倍数大于放热反应增大的倍数,故平衡向吸热反应的方向移动.催化剂影响:同等程度改变化学反应速率，V正= V逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。。。。。。。。。等效平衡，，。。。。。 一、等效平衡的概念 在一定条件下，可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，但达到化学平衡时，只要同种物质的体积分数相同，这样的平衡称为等效平衡。(体积分数相同:即平衡混合物各组分的百分含量对应相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。)((((单个体积除以总的体积))))归纳总结:二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果:1、恒温、恒容下对于气态物质反应前后分子数变化的可逆反应等效平衡的判断方法是: 使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的物质的量是否对应相等。产生结果:各组分百分量、c相同，n同比例变化 1恒温恒容(△n(g)≠0)投料换算成相同物质表示时量相同，两次平衡时各组分百分量、n、c均相同 2恒温恒容(△n(g)=0) 投料换算成相同物质表示时等比例，两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化 3恒温恒压 投料换算成相同物质表示时等比例，两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化。 复习回忆平衡移动原理(勒沙特列原理)?如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强、或温度)等，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。 化学平衡常数一定温度下，对于已达平衡的反应体系中，生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积是个常数这个常数叫做该反应的化学平衡常数三、书写平衡常数关系式的规则1、如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。如:CaCO3(s)?CaO(s)+CO2(g)K=[CO2]CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(l)K=[CO]/([CO2][H2])⒈平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反应进行的最大限度。如:N2(g)+O2(g)?2NO(g)Kc=1×10-30(298K) 这意味着298K时，N2和O2基本上没有进行反应，反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行，平衡时NO实际上全部分解为N2和O22、平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如:2SO2(g)+O2===2SO3(g) 298K时K很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。3、平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该条件下不可能进行，如:N2+O2?2NO Kc=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在该条件下进行实验，以免浪费人力物力。或者改变条件使反应在新的条件下进行比较好一些。五.平衡转化率平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比。自发过程:在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程能量趋于最低(高山流水)二、反应焓变与反应方向△日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律→能量判据∶体系趋向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外做功或者释放热量~△H S(l)>S(s)。许多熵增反应在常温常压下能自发进行，有些在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行。在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应焓变(△H)有关，又可能与反应熵变(△S)有关。在温度、压强一定的条件下，我们要判别化学反应的方向要考虑△H、 △S共同影响的结果。 焓判据和熵判据的应用1、由焓判据知∶放热过程(△H0)的过程是自发的;3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据-自由能将更适合于所有的反应过程。 ◎盐类水解的规律: ※谁弱谁水解，※谁强显谁性，※都强不水解。盐类水解一般是比较微弱的，通常用可逆符号表示，同时无沉淀和气体产生。 多元弱酸的酸根离子水解是分步进行的，第一步水解程度比第二水解程度大，故相同物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，Na2CO3溶液碱性比NaHCO3强。 对于发生双水解的盐类，因水解彻底，故用“===”，同时有沉淀和气体产生。