【化学原理II】第二章 溶液与相平衡
《化学》(农林牧渔)教案 第二章溶液 第一节 解离平衡 第二节 水的离子积和溶液的pH
课 题
第二章溶液
第一节解离平衡第二节水的离子积和溶液的pH
教学目标
1.了解电解质的解离过程，明确强电解质、弱电解质的概念和区别。
2.了解弱电解质的解离平衡。
3.掌握水的离子积概念和表达。
4.会用pH表示溶液酸碱度的方法。
教学重点
弱电解质的解离平衡和水的离子积，pH表示溶液酸碱度的方法
板书：
1．概念：一定条件下，当弱电解质分子在水溶液里解离成离子的速率与离子重新结合成弱电解质分子的速率相等时，这时溶液里离子浓度和分子浓度都保持不变，形成动态平衡，称为解离平衡。
举例说明：在CH3COOH溶液里，只有一部分CH3COOH分子发生解离，这时在溶液里既有解离出的CH3COO-和H+，又有CH3COOH分子存在，在离子和分子之间存在着解离平衡。NH3·H2O溶液与此类似。
2．弱电解质的解离平衡的概念和影响因素。
3．水的离子积的概念。
4．pH的概念和测定溶液pH的方法。
作业：
综合练习：二、3；三
【板书设计】
第二章 溶液
第一节 解离平衡
一、强电解质和弱电解质
1．电解质：在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。
2．强电解质：水溶液中能够全部解离成离子的电解质。
HCl == H+＋Cl-
现象：连接插入在盐酸溶液和氯化钠溶液里电极上的灯泡比较亮，连在醋酸和氨水溶液的灯泡亮度大大降低，连接纯水的灯泡不亮。
说明：盐酸和氯化钠的水溶液导电性比醋酸溶液和氨水强。溶液导电性的强弱和溶液中能自由移动离子浓度的大小有关，溶液中的离子浓度大，溶液的导电性就强；反之，溶液的导电性就弱。因此，对于相同体积、相同浓度的电解质溶液，导电性强的，溶液中能自由移动的离子浓度就大；导电性弱的，溶液中能自由移动的离子浓度就小。由此可知，不同的电解质在溶液里解离程度是不同的。
化学反应原理第二章化学反应速率和化学平衡-影响化学反应速率的因素教学设计
第二节影响化学反应速率的因素(第1课时)教学目标1.知识与技能：（1）掌握外界条件(浓度、压强、温度、催化剂等)对化学反应速率的影响规律。
（2）会用有效碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响。
（3）培养学生设计简单实验的能力、观察能力、思维能力。
2.过程与方法：实验法：运用控制变量法设计简单实验探究影响化学反应速率的因素。
归纳法：由实验现象归纳同种影响因素对不同反应速率的影响规律。
3.情感态度与价值观：通过从宏观现象到微观本质的分析，培养学生分许问题，解决问题的能力；通过控制变量法的应用培养学生辨证唯物主义观点；感受控制和影响化学反应速率对生产生活的意义。
教学重点、难点重点：影响化学反应速率的因素（浓度、压强、温度、催化剂等）。
难点：用有效碰撞理论、活化分子、活化能概念模型解释外界条件对化学反应速率的影响。
课时安排3课时（第1课时主要为浓度、压强对反应速率的影响）。
教学过程【引入】我们生活中涉及到很多化学反应，如金属的腐蚀、食物的变质、燃料的燃烧、污水的处理、药物的研发与生产等等。
化学反应速率有快有慢，对人们生产生活也有利有弊。
为了提高资源的利用率和经济生产效益从而更有利于我们的生活，往往需要对化学反应速率加以影响和控制。
那影响化学反应速率的因素有哪些呢？大家可以根据黑板上提供的例证加以总结归纳：【问提一】影响化学反应速率的因素有哪些？【思考与总结】请大家比较以下各组反应速率并总结哪些因素可以影响化学反应速率？1、Na + H2O Fe + H2O2、夏天食品变质冬天食品变质3、在空气中加热铁丝在纯氧中加热铁丝4、普通电饭锅与高压锅做食物5、面粉厂禁止明火【生】归纳，叙述。
【板书】一、影响化学反应速率的因素1、内因（主）：反应物的性质。
2、外因：浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积、原电池原理等。
【过渡】本节课重点学习浓度、压强对化学反应速率的影响。
那如何设计实验探究某一因素对化学反应速率的影响呢？【生】控制变量法研究。
高等工程热力学 童钧耕 第章溶液和相平衡
高等工程热力学童钧耕第章溶液和相平衡第一节：溶液的基本概念1.1 溶液的定义溶液是指由两个或两个以上的物质在一定温度和压力下混合形成的均相体系。
1.2 溶解度溶解度是指在某一温度和压力下，单位体积溶剂中最多溶解的物质的量，通常用摩尔溶解度表示。
在给定的温度和压力下，溶液中溶质的摩尔浓度等于溶解度，此时称为饱和溶液。
1.3 等温线等温线是指在恒定温度下，溶质在溶剂中溶解度随压力变化的曲线。
当某一压强下，溶质的摩尔浓度等于溶解度时，称为等温线上的点，该点就是该压强下的平衡点。
第二节：相平衡2.1 相平衡的定义相平衡是指在一定温度和压力下，两个或两个以上的不同相处于平衡状态时所对应的状态，即两个或两个以上的相间存在相互转化的正逆反应，并且反应速率相等，达到动态平衡。
2.2 平衡常数平衡常数是指在一定温度下，反应物与生成物之间的摩尔浓度比值，即为反应的平衡常数。
反应的正逆反应之间的平衡常数满足比例关系。
2.3 相图相图是描述物质（纯物质或混合物）在不同条件下相平衡关系的图形记录。
它通常是以温度和压力为轴，画出不同相的出现范围，用以研究物质在不同条件下的相变规律。
第三节：二元液体体系3.1 物质在不同条件下的相变物质在不同条件下的相变表现为液态、固态、气态之间的相互转化。
同一物质在不同条件下的相变规律与其在相图上的相变曲线有关。
3.2 系统的有序性和无序性在研究液体体系时，通常采用统计力学的方法。
在这种方法中，系统的有序程度通常用熵来描述。
对于二元液体体系，其混合熵对于温度和组成都是函数，因此可以得到相互作用参数。
3.3 凝聚度模型凝聚度模型用于描述液-液混合，其核心是假设体系可以分为两类分子，一类是聚集分子（偏好型分子），一类是单体分子（排斥型分子）。
据此可以得到混合自由能，用于计算热力学性质。
第四节：非理想溶液4.1 溶液中混合气体的非理想性在高压条件下，气体分子之间的相互作用不能忽略，导致混合气体的非理想性。
【化学原理II】第二章 溶液与相平衡
x(乙醇)
n(乙醇) n(乙醇) n(水)
0.042
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二、本章讲述的主要内容
• 溶液与相平衡的局部规律 分配定律
• 溶液与相平衡的普遍规律
• 相律 • 描述溶液与相平衡的图
拉乌尔定律、亨利定律、 相图
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第一节 溶液的基本定律
一、拉乌尔定律 （Raoult's Law，1887）
A的蒸汽压
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微观解释
1、由于溶质分子数目少，对混合体积、分子间作用力影响可忽略。 2、根本原因是单位液面上溶剂分子数目减少。
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二、亨利定律 （Henry‘s Law,1803，英国）
• 作用：是关于气体在液体中的溶解度的定律
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亨利定律的内容
在一定温度下和平衡状态下，气体在液体中 的溶解度xB（物质的量分数）与该气体的平衡压
• 若平衡时，气相中硫化氢分压为506.63kPa，求（1）水相中硫化氢的物 质的量分数；
• （2）苯相中硫化氢的物质的量分数。
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例题P37（三定律求解）
• （1）气相总压力=p（H2S）+p（苯）+p（水）； • （2）求苯和水的摩尔分数=求H2S在苯和水中的摩尔分数； • （3）求H2S在苯和水中的亨利常数； • （4）因为分配系数已知，求其中之一即可； • （5）由已知条件2求在H2S在水中的亨利常数； • （6）利用拉乌尔定律求溶剂在气相中的分压
M (乙醇)
m(水)] /
2.31mol / L
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练习
在20℃时将50g乙醇溶于450g水中形成密度为 981.9kg/m3的溶液，计算（1）乙醇的浓度；（2） 乙醇的质量摩尔浓度；（3）乙醇的物质的醇)=46.069
溶液气液相平衡ppt课件
蒸馏过程：气液两相间的传质过程； 过程的极限：气、液相平衡。 相平衡关系：两相或多相接触达物理平衡时，各相组成之间
的关系。
1
6.2.1 气、液相平衡的自由度
根据相律有： F c 2
对于双组分物系的气液平衡：
C2 2 F2
即双组分物系气、液相平衡的自由度为2。 对多组分物系的气、液相平衡的自由度为组分数C。 双组分物系的独立变量：
yA
pA P
PA0 x A P
yB
pB0 xB P
7
关于平衡计算的说明： （1）已知 P、 t ， 求 相互平衡的 x 、 y ， 不必试差 t → pA0, pB0 → x , y （2）已知 x ， 求与之平衡的 y, t 或 已知 y 求与之平衡的 x , t ，试差计算 试算过程为：
假设 t
x
判断x
y
假设 t
x
y
判断 y x
8
（2）相图 ① 温度-组成图（t-x-y） 总压一定时，给定 t p0A，pB0 x，y
9
图线说明： ① 曲线 t-x 表示恒定压力下，饱和液体组成与泡点的关系，
称为饱和液体线或泡点曲线。 ② 曲线t-y表示恒定压力下，饱和蒸气的组成和露点的关系，
称为饱和蒸气线或露点曲线。 ③ 在t-x 线下方为过冷液相区。 ④ 在t-y 线上方为过热气相区。 ⑤ 在两线之间为两相共存区，即气、液相平衡区。
13
压力对温度组成图的影响
14
② 气、液平衡组成的 x-y 图 标绘：略去温度坐标，依x-y 的对应关系做图 ，得x-y图。
15
说明： （1）组成 均以易挥发组分的组成表示，故曲线位于对角线上方
无机化学第二章溶液
第二章 习题
1.稀溶液的依数性有（ ）、（
）
（ ）、（
）
2.稀溶液四个依数性中本质的是（ ）
三、溶液的凝固点降低
3. 溶液的凝固点降低原理图
P
纯溶剂
固相
Tf
Tf0
溶液
T
三、溶液的凝固点降低
4. 定量关系：ΔTf = Tf0–Tf = Kf bB
Kf：溶剂的摩尔凝固点降低常数，只与溶剂的本 性有关。
由上式可知，难挥发性的非电解质稀溶液的凝固点降
低只与溶质的bB有关，而与溶质的本性无关。
三、溶液的凝固点降低
100.0g
xA
18.02g m ol1
5.549m ol
100.0g 18.02g m ol1
0.02m ol (5.549
＝0.9964
0.02)m ol
p = p0 xA ＝ 2.338 kPa × 0.9964 = 2.330 kPa
答：蔗糖溶液的质量摩尔浓度是0.2000 mol.kg-1， 蒸气 压是2.330 kPa 。
【例】取0.149g谷氨酸溶于50.0g水，测得凝固点为0.188℃,试求谷氨酸的摩尔质量。
解：由 所以
Tf K f bB
0.188 1.86 0.149 1000 M 50.0
M＝148 （gּmol-1）
按谷氨酸的分子式【COOHCH·(CH2)2·COOH】 计算，其摩尔质量应为147 gּmol-1。
第一节 溶液的浓度
3. 质量摩尔浓度：溶质B的物质的量除以溶剂的
质量
符号为bB
公式：bB= nB/mA (mol·kg-1)
4. 质量浓度(密度) ： 溶质B的质量mB除以溶液的 体积V 符号为ρB
溶液相平衡条件
同一物质的气相和液相，不相溶的两种液体（氟利昂-水），大冰 块打碎成许多小块，一般的固体体系(除固溶体外)，气体混合物
----通过相的界面进行物质的转移称为相变 （2）相平衡：
– 在等温（T=C）、等压(p=C)的条件下，相平衡的条件 是同一成份在不同相内的化学势相等
• 举例：单组份——单相水蒸气（2），饱和态水蒸气（1），三相点（0） 单相物质——三元空气（4），两元空气（3）
（3）吉布斯定律
描述物质相平衡条件下的平衡规律; 表明物质达到相平衡时其约束条件(自由度)的个数与物质的组分数和物 质所处的相数之间的依赖关系。
• 约束条件数=物质组分数-相平衡的相数+2 • 即：Nf = Nc - Np +2
• Nf:约束条件数，即可独立变化的热力学参数的个数 Nc:组分数 Np:相数
上海交通大学物理化学PPT 溶液与相平衡
解：(1)刚开始出现液相时体系的组成就是
气相组成，有yA 0.400
pA pA* xA pyA pB pB* xB pyB
pA xA pB xB
yA yB
xA xB
yA pB yB pA
0.400 121.6 0.600 40.53
2.000
1 xB 1 1 2.000
xB
xB
xB 0.333
第三章 多组分体系热力学
与相平衡
1 多组分体系热力学
3.1 多组分体系及其组成表示法
3.1.1 多组分体系(multi-component system)的分类 由两种或两种以上物质(或组分)构成的体系为多组分体系
多组分体系
均相体系 多相体系
处理方法不同
混合物(mixture) 溶液(solution)。
i
A
ni
T ,V ,n ji
H ni
S , p,n ji
U ni
S ,V ,n ji
G
=
ni
T , p,n ji
注意与偏摩尔量的区别
组成可变的多相多组分系统的热力学基本方程
dG SdT Vdp
α1
μ dn K ( ) ( )
i1 i
i
d A SdT pdV
G
T
p,nj
dT
p
T ,nj
dp
K i 1
Gi
dni
SdT Vdp
K i 1
i
dni
化学势 的定义
i
def
Gi
G ni
T , p,nji
i
def Gi
G ni
T , p,nji
102 二元理想溶液的气液相平衡PPT课件
5.露点方程的应用
露点方程
(1)已知体系压力、气相露点可由上式计算气相组成； (2)已知体系压力、气相组成计算气相的露点，需试差； (3)已知气相组成、气相露点计算体系压力，需试差。
第二节 二元理想溶液的气、液相平衡
四、恒压相平衡图 1.温度-组成（T-x-y)相 图
温度-组成（T-x-y)相 图代
6.相平衡方程(Gas Liquid Equபைடு நூலகம்librium )
当汽、液两相达到平衡时：
yA
p0 A
p
xA
yB
pB 0 p
xB
ppB 0 (1xA)
表示成更一般的形式：
yA KAxA
A组分的相平衡 常数
KA
p
0 A
p
yB K B xB K B (1 xA )
KB
p
0 B
p
第二节 二元理想溶液的气、液相平衡
第二节 二元理想溶液的气、液相平衡
2.泡点方程 (bubble-point equation) 当汽、液两相达到平衡时:
p p A p B p A 0 x A p B 0 1 x A
xA
P pB0 pA0 pB0
泡点方程 p-t-x关
系
上式表示了低压下二元物系的p-t-x关系，即在一定
pA pAoxA
p Bp B oxBp B o(1xA )
第二节 二元理想溶液的气、液相平衡
二、低压下的汽、液相平衡关系
真正的二元理想物系在自然界是不存在的，但当 形成液相混合物的组分分子具有相似的结构，且分 子量很相近时，可以认为是理想溶液。当压力较低 (如300以下)而温度又不很低时，汽相可认为是理想 气体，此时拉乌尔及道尔顿定律均可适用。
化学原理：第二章 溶液与相平衡
0.0123g
第二节 溶液的基本定律
综合例题
稀
25℃时，在装有苯和水的容器中，通入H2S气体，充分
溶 混合达平衡后，呈现水、苯、气三相。
液 的 已知：
三 个
（1） 25℃时，p*(苯)=11.96KPa，p*(H2O)=3.18KPa；
基 本 定
（2） 25℃时，当H2S分压力为101.33KPa时， H2S在水中的 溶解度（物质的量分数）为1.84×10-2；
第三节 相律
相数（P）：体系中相的数目。
气体，不论有多少种气体混合，只有一个气相 液体，按其互溶程度可以组成一相、两相或三相（中相微 乳）共存。 固体，一般有一种固体便有一个相。两种固体粉末无论混 合得多么均匀，仍是两个相。
第三节 相律
2、独立组分数（C）：在平衡体系所处的条件下，能从
基 体系中分离出来，并能独立存在的化学物质数目。 本
定 律
p*A pA pA*
xB
拉乌尔定律也可表示为：溶剂蒸气压的降低值与纯溶剂 蒸气压之比等于溶质的摩尔分数。
第二节 溶液的基本定律
pA
A
（2）说明：
xB→1
B
1、只适应于稀溶液(溶剂的摩尔分数接近于1) ；
2、与溶质的种类无关。
第二节 溶液的基本定律
2. 亨利定律（Henry’s Law）
稀 溶 液
C (I2/ H2O) /mol.L-1
C (I2/CCl4) /mol.L-1 K= C (I2/H2O) / C (I2/CCl4)
本
0.000322
定
0.02745
0.0117
律
0.000763
0.0654
0.0117
水溶液中的离子反应与平衡(解析版)
专题十四水溶液中的离子反应与平衡考情概览：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。
2024年真题研析：分析命题特点，探寻常考要点，真题分类精讲。
近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。
必备知识速记：归纳串联解题必备知识，总结易错易混点。
最新模拟探源：精选适量最新模拟题，发掘高考命题之源。
命题解读考向水溶液中的离子反应与平衡是《化学反应原理》重要内容之一，主要内容为弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡、难溶电解质的溶解平衡的移动影响规律及应用，溶液中粒子浓度大小的比较，K 、pH 的计算，中和滴定的计算、指示剂的选择等。
溶液中的三大平衡--电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡早已成为高考化学中的热点内容。
常见的题型是选择题，也有填空题，题目设计新颖灵活，综合性强，注重考査考生的读图识表能力、逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力。
题目的考査点基于基础知识突出能力要求，并与平衡移动、粒子浓度比较、化学计算等联系在一起考查。
一般需要考生具有一定的识别图像、图表的能力，综合分析、推理、计算、做出判断，本部分内容经常与其他部分知识(如化学平衡、物质结构、元素及其化合物、化学计算等)联系在一起考查，同时考查考生变化观念与平衡思想的核心素养。
考向一电离平衡考向二盐类的水解及其应用考向三沉淀溶解平衡考向四电解质溶液曲线命题分析分析2024年高考化学试题可以看出，水溶液中的离子反应与平衡依然是各个卷区的选择题压轴题，通常作为选择题的最后一题，难度大，思维强，多与电解质溶液曲线相结合。
是广大考生的易失分题。
试题精讲考向一电离平衡1(2024·江苏卷)室温下，通过下列实验探究SO 2的性质。
已知K a 1H 2SO 3 =1.3×10-2，K a 2H 2SO 3 =6.2×10-8。
实验1：将SO 2气体通入水中，测得溶液pH =3。
实验2：将SO 2气体通入0.1mol ⋅L -1NaOH 溶液中，当溶液pH =4时停止通气。
《相平衡和溶液》课件
溶液的分类
总结词
根据溶质和溶剂的种类，溶液可以分为不同的类型，如饱和溶液、不饱和溶液、 稀溶液和浓溶液等。
详细描述
根据溶质和溶剂的种类，溶液可以分为不同的类型。例如，根据溶质能否继续溶 解于溶剂中，可以将溶液分为饱和溶液和不饱和溶液；根据溶液中溶质的浓度， 可以将溶液分为稀溶液和浓溶液。
溶液的物理性质
相平衡和溶液理论在食品添加剂的制备中也有应用，如乳化剂、增稠剂、调味剂等。这些 添加剂的制备需要控制不同相之间的平衡，以确保产品的稳定性和有效性。
食品包装材料
相平衡和溶液理论还应用于食品包装材料的研发，通过控制包装材料的成分在不同相之间 的分布，提高材料的阻隔性能、透明度、柔韧性等特性，以满足食品包装的要求。
未来研究方向和展望
跨学科合作与交流
未来，相平衡和溶液研究需要进一步加强跨学科的合作与交流，促进不同领域之间的融 合和创新。
新理论和新方法的发展
随着科学技术的不断进步，研究者们需要发展新的理论和方法，以更深入地揭示相平衡 和溶液的内在机制。
应用前景的拓展
相平衡和溶液研究在能源、环境、化工和生物医学等领域具有广泛的应用前景。未来， 需要加强应用基础研究，为解决实际问题提供科学依据和技术支持。
生物相容性材料
相平衡和溶液理论还应用于生物相容性材料的研发，如人工关节、血管、牙齿等。这些材料需要在人体 内与组织液保持良好的相平衡，以保证材料的稳定性和安全性。
05
相平衡和溶液的前沿研究
相平衡研究的新进展
相平衡研究的理论 模型
近年来，研究者们不断探索新 的理论模型，以更准确地描述 相平衡现象。这些模型包括分 子动力学模拟、统计力学方法 和人工智能算法等。
THANK YOU
《相平衡原理》课件
02
相平衡对化学反应的速率和 方向产生影响，可以通过控 制相平衡来调控化学反应的
过程。
03
相平衡在化学工业中具有广 泛应用，如分离提纯、化学
反应过程控制等。
02
相平衡原理的基本概念
相的组成与性质
03
相的定义
相的组成
相的性质
相是指物质中具有相同成分和结构的均匀 部分，是物质存在的一种基本形式。
相平衡常数反映了物质在各相之间的传递和转化 过程，是热力学的基本常数之一。
3
相平衡常数的计算方法
根据热力学原理和实验数据，可以计算出不同物 质在不同条件下的相平衡常数。
相平衡常数的测定方法
实验测定
通过实验测定不同温度、压力下的相平衡数据 ，可以获得物质的相平衡常数。
计算模拟
利用计算机模拟技术，可以模拟物质在不同条 件下的相平衡状态，从而计算出相平衡常数。
相平衡的分类
01
气液平衡
气体和液体之间的平衡状态， 如水蒸气和液态水的平衡。
02
液液平衡
两种液体之间的平衡状固体和液体之间的平衡状态， 如冰和水达到平衡时的状态。
相平衡在化学反应中的作用
01
相平衡是化学反应进行的前 提条件，只有在各相之间达 到平衡状态时，化学反应才
相平衡原理的发展趋势与展望
加强基础理论研究
相平衡原理作为一门基础理论学科，其理论研究仍有待深入 。未来需要进一步加强基础理论研究，探索相平衡现象的本 质和规律，为实际应用提供更加可靠的理论支持。
跨学科交叉融合
相平衡原理涉及到多个学科领域，如化学工程、物理、材料 科学等。未来需要加强跨学科交叉融合，促进不同领域之间 的合作与交流，推动相平衡原理在实际应用中的创新和发展 。
化学反应中的溶液平衡
化学反应中的溶液平衡化学反应是指化学物质之间的相互作用过程，通常会发生化学变化，形成新的物质。
在这个过程中，往往伴随着物质的溶解和离子化。
在溶液中，很多反应是可以反向进行的，形成溶液平衡。
溶液平衡是指溶液中的反应物和生成物达到动态平衡的状态，反应速率变为零，但反应仍然在进行。
在溶液中进行的化学反应通常都是酸碱反应、配位反应和沉淀反应等。
这些反应中，溶液平衡的特点是能够反向进行，且反应物和生成物的物质浓度保持不变。
溶液平衡的状态由平衡常数（Keq）来描述，Keq的大小可以用来判断反应的强弱。
在酸碱中，溶液平衡指的是酸碱反应中产生的水分子的电离。
通常情况下，仅有少量的水分子会发生电离，这种状态称为弱电解质。
弱电解质的电离程度由酸碱的酸度和碱度决定。
酸度越大，电离程度越高；碱度越大，电离程度越低。
Kw是水的离子积（[H+][OH-]）的平衡常数，当水的温度为常温（25℃）时，Kw=1.0×10^-14。
在酸碱反应中，如果有一方浓度变化，反应速率就会发生变化，直到达到平衡状态。
在配位反应中，配位化合物中的配体和中心离子形成配合物。
这些反应中，形成和分解配合物的速率通常很快，导致动态平衡的状态很难维持。
但是，在溶液中进行的催化反应中，使用催化剂可以促进反应，使反向反应的速率大于正向反应的速率，从而形成动态平衡。
在沉淀反应中，固体物质溶于溶液中可以形成离子，通过对离子的沉淀反应可以形成固体颗粒。
反应物的浓度会影响反应平衡的位置，在某些情况下，浓度增加可能导致可溶性产物（沉淀）的形成，从而反应到达平衡状态。
在化学反应中，溶液平衡状态的维持对反应的进行至关重要。
平衡状态的维持通常会受到温度、压力、溶液浓度等因素的影响。
化学反应的研究不仅可以理解化学物质之间的相互作用过程，还可以为我们利用化学反应制备新材料、开发新工艺提供参考。
总之，化学反应中的溶液平衡是化学反应研究中的核心问题之一。
通过对反应物和生成物达到平衡的状态进行研究，我们可以更深入地了解反应的性质和特点，为化学实验的设计提供有益的启示。
高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率课件新人教版选修
【解析】选D。
2A(g)+3B(g) xC(g)+D(g)
初始浓度(mol·L-1)
5
3
0
0
转化浓度(mol·L-1)
2 min浓度(mol·L-1) 4 1.5 0.5x 0.5
2 min末时,A和B的浓度之比为4∶1.5=8∶3,故A错误;C的反应速率 为 0.5x mo=l 0L.15 mol·L-1·min-1,解得x=2,故B错误;2 min末时,A的消耗浓度
【解析】选C。由图可知,反应为3B+4C 6A+2D,故A错误;反应进行到1 s时,
由速率之比等于化学计量数之比,可知v(A)=3v(D),故B错误;反应进行到6 s
1 m ol 0.4 m ol
时,B的平均反应速率为
2 L=0.05 mol·L-1·s-1,故C正确;反应进
6s
行到6 s时,达到平衡,同种物质的正逆反应速率相等,由化学计量数可知,各物
关键能力·合作学习
知识点一 化学反应速率的深度理解与计算 1.表示化学反应速率的注意事项 (1)在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能相同也可 能不相同,但它们表示的意义却是完全相同的。因此,表示化学反应速率时,必 须指明用哪种物质作标准。 (2)由于在反应中纯液体和固体的浓度是恒定不变的,因此一般不用纯液体或固 体来表示化学反应速率。
(3)在同一个化学反应中,无论选用反应物还是生成物来表示化学反应速率,其 值均为正值。 (4)化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率。
2.化学反应速率计算常用“3”方法 (1)定义式法:利用公式v= c n计算化学反应速率,也可以利用公式计算物质
t Vt
化工原理气液相平衡
第二节 气液相平衡
一、气体在液体中的溶解度 二、亨利定律 三、气液相平衡在吸收中的应用
吸
收
2018/8/18
一、气体在液体中的溶解度
1、有关概念 （1）相平衡 【定义】若有两个或两个以上的均相，虽然它们互 相紧密接触，但它们各自的性质并不随时间而改变
，此状态称为“相平衡” 。
【 特点 】①从热力学上看，整个物系的 自由焓处于
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y 0.3 x* 0.0125 m 23.94
以液相摩尔分数表示的吸收推动力为： ∆x＝x*－x＝0.0125－0.01＝0.0025 以气相摩尔分数表示的吸收推动力为：
∆y＝y － y*＝0.3－0.24＝0.06
2018/8/18
中，有3个自变量（独立变量），另1个是它们的函
数。即：
2018/8/18
y f T、P、x
不同气体在同一种吸收剂中的溶解度
【结论】不同气体在同一种 吸收剂中的溶解度不同。 【易溶气体】溶解度大的气 体如NH3等称为易溶气体； 【难溶气体】 溶解度小的
温度（T）、压力（P）一定
气体如O2 、CO2等气体：
20℃下SO2在水中的溶解度
二、亨利定律
【亨利定律】1803年英国化学家威廉.亨利研究气体 在液体中的溶解度时，总结出一条经验规律 ：“在 一定的温度和压强下，一种气体在液体里的溶解度 与该气体的平衡分压成正比”。
【亨利定律的应用条件】
（1）总压不高（不超过5×105Pa，5atm）；
（2）温度一定；
定时，吸收温度下
降，溶解度大幅度 提高。 【启示】吸收剂常 常经冷却后进入吸
收塔（在低温下吸
收）。
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《物质的分散系》溶液中的相平衡理论
《物质的分散系》溶液中的相平衡理论在我们日常生活和科学研究中，溶液是一种常见且重要的物质形态。
而理解溶液中的相平衡理论，对于深入认识物质的性质和变化规律具有至关重要的意义。
首先，让我们来明确一下什么是相平衡。
简单来说，相平衡指的是在一定条件下，系统中各相的组成和数量不随时间而改变的状态。
在溶液这个体系中，相平衡涉及到溶质和溶剂之间的相互作用以及它们在不同条件下的分布情况。
溶液可以分为理想溶液和非理想溶液。
理想溶液是一种简化的模型，它假设溶质和溶剂分子之间的相互作用力完全相同，并且各组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律。
拉乌尔定律指出，在一定温度下，稀溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液中溶剂的摩尔分数。
例如，当我们将乙醇和水混合形成溶液时，如果它们形成理想溶液，那么溶剂水的蒸气压就会按照其在溶液中的摩尔分数相应降低。
然而，实际中的溶液大多是非理想溶液。
非理想溶液中溶质和溶剂分子之间的相互作用力与理想情况存在差异，导致它们不严格遵循拉乌尔定律。
对于非理想溶液，我们需要引入活度和活度系数的概念来描述其性质。
活度可以理解为溶液中某组分的有效浓度，而活度系数则反映了该组分偏离理想行为的程度。
在溶液的相平衡中，还有一个重要的概念——亨利定律。
亨利定律适用于稀溶液中挥发性溶质的情况，它指出在一定温度和平衡状态下，气体溶质在液体中的溶解度与该气体溶质在气相中的分压成正比。
比如说，氧气在水中的溶解就可以用亨利定律来描述。
相平衡还与温度有着密切的关系。
当温度改变时，溶液中溶质和溶剂的溶解度、蒸气压等性质都会发生变化。
对于大多数固体溶质在液体溶剂中的溶解过程，一般来说，温度升高，溶解度会增大。
但也有一些特殊情况，比如氢氧化钙在水中的溶解度随温度升高而降低。
此外，压力对溶液的相平衡也有一定影响。
但通常情况下，对于液体和固体组成的溶液，压力的影响相对较小。
然而，对于含有气体溶质的溶液，压力的变化会显著改变气体溶质在溶液中的溶解度。
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A的蒸汽压
pA*
气相
pA
A的蒸汽压
液相
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一、拉乌尔定律 （Raoult‘s Law，1887,法国） •内容： • 在稀溶液中溶剂A的蒸汽压
pA等于同温度下纯溶剂的蒸汽 压pA *乘以溶剂的物质的量分 数xA。
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一、拉乌尔定律 （Raoult's Law，1887）
• 用公式表示
pA
pB kB xB pC kC xC
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微观解释
1、溶质B溶于溶剂A后，为A分子包围，受力取决于A-B. 2、溶解平衡时，B的平衡压力取决于B的浓度。 3、由于A-B分子间作用力不同于纯液体B中B-B分子间作用力, 使得亨利常数不同于B的饱和蒸汽压。
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97℃ ,质量分数3%乙醇的水溶液上，蒸气的总压1atm,已知纯 水的蒸气压0.901atm.试计算在乙醇的摩尔分数为0.02的水溶 液上，水和乙醇的蒸气压。
第二章
溶液与相平衡
前言
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一、溶液组成的表示方法
B表示溶液中的任一组分。 B的浓度（cB）：B的物质的量除以溶液的体积。单位为 mol·L-1。
溶质B的质量摩尔浓度（bB）： 溶液中溶质B的物质的量除以溶剂的
质量。
单位为 mol·kg-1或mmol·kg-1 。
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溶液组成的表示方法（续上〕
M(乙醇)=46.069
M(水)=18.015
b(乙醇)
m(乙醇) / M (乙醇) m(水)
2.412mol
/ kg
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练习
在20℃时将50g乙醇溶于450g水中形成密度为 981.9kg/m3的溶液，计算（1）乙醇的浓度；（2） 乙醇的质量摩尔浓度；（3）乙醇的物质的量分数； （4）乙醇的质量分数。
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例题
• 25℃时，在装有苯和水的容器中，通入硫化氢气体，平衡后，呈现水、 苯、气三相。已知：(1）25 ℃时，苯的饱和蒸汽压为11.96kPa,水的饱 和蒸汽压为3.18kPa；（2） 25 ℃时，当硫化氢分压力为101.33kPa时， 硫化氢在水中的溶解度为0.0184（摩尔分数）；（3） 25 ℃时，硫化氢 在水和苯中的分配系数为1.19.
p
* A
x
A
或者对于二组分体系，xB 1 xA
p
* A
pA
p
* A
xB
•作用：描述了溶质对溶剂饱和蒸气压的影响 ，用于计算稀溶液中溶剂蒸气压。
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说明
1、只适应于稀溶液(和理想溶液)。所谓稀溶液是指溶剂的摩尔分数接近 于1； 2、且气相遵循理想气 体定律； 3、与溶质的种类无关；
pA
p
* A
pB kxB 930 0.02kPa 18.6kPa
‹# ›Βιβλιοθήκη 明4. 拉乌尔定律是关于溶剂的作用定 律；亨利定本律节是内关容于结溶束质的作用定 律。
三、分配定律
• 作用：当一种物质同时溶解于两种互不相溶的溶剂时，分配定律 描述了该物质在这两种溶剂中的溶解度的比例。
• 内容：一种溶质在两种互不相溶的溶剂中， 溶解度之比在定温下
x
A
p*A (1 xB )
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微观解释
1、由于溶质分子数目少，对混合体积、分子间作用力影响可忽略。 2、根本原因是单位液面上溶剂分子数目减少。
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二、亨利定律 （Henry‘s Law,1803，英国）
• 作用：是关于气体在液体中的溶解度的定律
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亨利定律的内容
在一定温度下和平衡状态下，气体在液体中 的溶解度xB（物质的量分数）与该气体的平衡压
溶液上方的总压等于乙醇和水蒸汽分压之和。 水蒸汽分压用拉乌尔定律表示。 乙醇的分压用亨利定律表示。 由质量分数求摩尔分数。 温度一定，亨利常数一定。
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97℃ ,质量分数3%乙醇的水溶液上，蒸气的总压1atm,已知纯水的 蒸气压0.901atm.试计算在乙醇的摩尔分数为0.02的水溶液上，水 和乙醇的蒸气压。
为常数。
K＝xB1/xB2
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分配定律的证明
由亨利定律，
p(CH4)=k1x(CH4,在油中) p(CH4)=k2x(CH4,在水中) k1x(CH4,在油中)=k2x(CH4,在水中)
x(CH 4 ,在油中) x(CH 4 ,在水中)
k2 k1
K
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说明
• 分配定律由亨利定律推导而来，因此，应用条件与亨利定律相同。 •
• B的物质的量分数或摩尔分数（ xB或yB ）： B的
物质的量除以溶液的物质的量。
xB(或yB)=nB/ nB
xB(或yB)=1
• B的质量分数（wB）： B的质量除以溶液的质量。
wB=mB/ mB
w B=1
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练习
在20℃时将50g乙醇溶于450g水中形成密度为981.9kg/m3的溶液， 计算（1）乙醇的浓度；（2）乙醇的质量摩尔浓度；（3）乙醇的物 质的量分数；（4）乙醇的质量分数。
力pB成正比。 本节内容结束
pB kxB
k-亨利常数，决定于温度、溶剂和溶质的性质。 k的单位和数值由PB和xB的单位决定。
说明
1. 适应于稀溶液与低压气体。 2. pB是溶液上方溶质B的分压;若溶质为低压混合气体，总压不大时，
该定律对每种气体分别成立； 3. 只有溶质在气相和液相中存在形式相同时才成立。
M(乙醇)=46.069
M(水)=18.015
c(乙醇)
m(乙醇) / [m(乙醇)
M (乙醇)
m(水)] /
2.31mol / L
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练习
在20℃时将50g乙醇溶于450g水中形成密度为 981.9kg/m3的溶液，计算（1）乙醇的浓度；（2） 乙醇的质量摩尔浓度；（3）乙醇的物质的量分数； （4）乙醇的质量分数。
（1）pA pA* xA 91.3 (1 0.02)kPa 89.5kPa
（2）计算PB需要有亨利常数，可由已知条件求得。
先将质量分数3%换成摩尔分数：
xB
97
3 / 46.069 /18.015 3 / 46.069
0.01195
由pA* xA kxB 101.325kPa
求得k 930kPa
M(乙醇)=46.069
M(水)=18.015
x(乙醇)
n(乙醇) n(乙醇) n(水)
0.042
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二、本章讲述的主要内容
• 溶液与相平衡的局部规律 分配定律
• 溶液与相平衡的普遍规律
• 相律 • 描述溶液与相平衡的图
拉乌尔定律、亨利定律、 相图
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第一节 溶液的基本定律
一、拉乌尔定律 （Raoult's Law，1887）