(1)温度的影响
升高温度使化学平衡向吸热方向移动;降低温度使化学平衡向放热方向移动。温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。
(2)浓度的影响
增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动;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。
温度一定时,改变浓度能引起平衡移动,但平衡常数不变。化工生产中,常通过增加某一价廉易得的反应物浓度,来提高另一昂贵的反应物的转化率。
(3)压强的影响
ΔVg=0的反应,改变压强,化学平衡状态不变。
ΔVg≠0的反应,增大压强,化学平衡向气态物质体积减小的方向移动。
(4)勒夏特列原理
由温度、浓度、压强对平衡移动的影响可得出勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度等)平衡向能够减弱这种改变的方向移动。
1、反应焓变与反应方向
放热反应多数能自发进行,即ΔH<0的反应大多能自发进行。有些吸热反应也能自发进行。如NH4HCO3与CH3COOH的反应。有些吸热反应室温下不能进行,但在较高温度下能自发进行,如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2。
2、反应熵变与反应方向
熵是描述体系混乱度的概念,熵值越大,体系混乱度越大。反应的熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。产生气体的反应为熵增加反应,熵增加有利于反应的自发进行。
3、焓变与熵变对反应方向的共同影响
ΔH-TΔS<0反应能自发进行。
ΔH-TΔS=0反应达到平衡状态。
ΔH-TΔS>0反应不能自发进行。
在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向ΔH-TΔS<0的方向进行,直至平衡状态。
1、电解的原理
(1)电解的概念:
在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。电能转化为化学能的装置叫做电解池。
(2)电极反应:以电解熔融的NaCl为例:
阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应:2Cl-→Cl2↑+2e-。
阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应:Na++e-→Na。
总方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2↑
2、电解原理的应用
(1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气。
阳极:2Cl-→Cl2+2e-
阴极:2H++e-→H2↑
总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)铜的电解精炼。
粗铜(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)为阳极,精铜为阴极,CuSO4溶液为电解质溶液。
阳极反应:Cu→Cu2++2e-,还发生几个副反应
Zn→Zn2++2e-;Ni→Ni2++2e-
Fe→Fe2++2e-
Au、Ag、Pt等不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥。
阴极反应:Cu2++2e-→Cu
(3)电镀:以铁表面镀铜为例
待镀金属Fe为阴极,镀层金属Cu为阳极,CuSO4溶液为电解质溶液。
阳极反应:Cu→Cu2++2e-
阴极反应:Cu2++2e-→Cu
(1)反应热的概念:
当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。用符号Q表示。
(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。
Q>0时,反应为吸热反应;Q<0时,反应为放热反应。
(3)反应热的测定
测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下:
Q=-C(T2-T1)
式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。实验室经常测定中和反应的反应热。
2、XX银与盐酸及可溶性盐酸盐溶液:Ag++Cl-=AgCl↓
3、过氧化钠与水反应:2Na2O+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
4、碳酸氢盐溶液与强酸溶液混合:HCO3-+H+=CO2↑+H2O
5、钠与硫酸铜溶液:2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑
6、碳酸氢盐溶液与醋酸溶液混合:HCO3-+CH3COOH=CO2↑+H2O+CH3COO-
7、氢氧化钙溶液与碳酸氢镁反应:
Ca2++2OH-+2HCO3-+Mg2+=Mg(OH)2↓+CaCO3↓
8、向碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠:
2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32–
9、向碳酸氢钙溶液中加入少量的氢氧化钠:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
10、澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
11、澄清石灰水通入少量CO2:Ca2++2OH–+CO3=CaCO3↓+H2O
12、澄清石灰水通入过量CO2:OH–+CO2=HCO3-
13、碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应:Ca2++2OH–+2HCO3-=CaCO3↓+CO32–+2H2O
14、碳酸氢钠溶液与过量石灰水反应:HCO3-+OH–+Ca2+=CaCO3↓+H2O
15、等物质的量氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合:
Ba2++2OH–+NH4++HCO3-=BaCO3↓+H2O+NH3?H2O
16、碳酸钠溶液与盐酸反应:CO32–+H+=HCO3-或CO32–+2H+=CO2↑+H2O
17、向氢氧化钠溶液中通入少量的CO2?:CO2+2OH–=CO32–+H2O
18、过量的CO2通入氢氧化钠溶液中:CO2+OH–=HCO3-
19、碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液:
NH4++HCO3-+2OH–=NH3↑+CO32–+2H2O
20、碳酸钙与盐酸反应:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
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