定义:
质子数相同而中子数不同的原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为同位素)。元素符号表示不同,如
;电子结构相同,原子核结构不同;物理性质不同,化学性质相同。
同位素的应用:
(1)同位素在医学领域中的应用最为广泛,主要用于显像、诊断和治疗,还用于医疗用品消毒、药物作用机理研究和生理医学研究等。
(2)同位素辐射育种技术为农业提供了改进农产品质量、增加产量的新技术;利用同位素示踪技术,可检测并确定植物的最佳肥料吸入量和农药吸入量。
(3)14C纪年测定法与其他放射性同位素测定法已成为地质学、考古学、人类学、地球科学等领域广泛采用的一种准确的断代方法。
影响化学平衡的因素:
(1)浓度在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使化学平衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
(2)压强对反应前后气体总体积发生变化的反应,在其他条件不变时,增大压强会使平衡向气体体积缩小的方向移动,减小压强会使平衡向气体体积增大的方向移动。对于反应
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/201312292329250225640.png)
来说,加压,
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/20131229232925100456.png)
增大、
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/20131229232925568487.png)
增大,
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/20131229232925100456.png)
增大的倍数大,平衡向正反应方向移动:若减压,
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/20131229232926052849.png)
均减小,
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/20131229232926130527.png)
减小的倍数大,平衡向逆反应方向移动,加压、减压后v一t关系图像如下图:
(3)温度在其他条件不变时,温度升高平衡向吸热反应的方向移动,温度降低平衡向放热反应的方向移动
对于
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/201312292329270033598.png)
,加热时颜色变深,降温时颜色变浅。该反应升温、降温时,v—t天系图像如下图:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/2013122923292715913134.png)
(4)催化剂由于催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,所以催化剂对化学平衡无影响,v一t图像为
稀有气体对化学反应速率和化学平衡的影响分析:
1.恒温恒容时
充入稀有气体
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/20131230002711379881.png)
体系总压强增大,但各反应成分分压不变,即各反应成分的浓度不变,化学反应速率不变,平衡不移动。
2.恒温恒压时
充入稀有气体
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/20131230002711707961.png)
容器容积增大
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/20131230002712066961.png)
各反应成分浓度降低
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/20131230002712409961.png)
反应速率减小,平衡向气体体积增大的方向移动。
3.当充入与反应无关的其他气体时,分析方法与充入稀有气体相同。
化学平衡图像:
1.速率一时间因此类图像定性揭示了
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/20131229234917036794.png)
随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化的观律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向等。
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/2013122923492747280929.png)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/2013122923493350964604.png)
2.含量一时间一温度(压强)图常见的形式有下图所示的几种(C%指某产物百分含量,B%指某反应物百分含量),这些图像的折点表示达到平衡的时间,曲线的斜率反映了反应速率的大小,可以确定T(p)的高低(大小),水平线高低反映平衡移动的方向。
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/2013122923493466431216.png)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/2013122923493483522996.png)
3.恒压(温)线该类图像的纵坐标为物质的平衡浓发(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强 (p),常见类型如下图:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131229/201312292349349298858.png)
小结:
1.图像分析应注意“三看”
(1)看两轴:认清两轴所表示的含义。
(2)看起点:从图像纵轴上的起点,一般可判断谁为反应物,谁为生成物以及平衡前反应进行的方向。
(3)看拐点:一般图像在拐点后平行于横轴则表示反应达平衡,如横轴为时间,由拐点可判断反应速率。
2.图像分析中,对于温度、浓度、压强三个因素,一般采用“定二议一”的方式进行分析
平衡移动方向与反应物转化率的关系:
1.温度或压强改变引起平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率必然增大。
2.反应物用量的改变
(1)若反应物只有一种时,如aA(g)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/20131230001621123566.png)
bB(g)+ cc(g),增加A的量,平衡向正反应方向移动,但反应物 A的转化率与气体物质的化学计量数有关:
(2)若反应物不止一种时,如aA(g)+bB(g)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/20131230001626131564.png)
cC(g)+dD(g):
a.若只增加A的量,平衡向正反应方向移动,而A的转化率减小,B的转化率增大。
b.若按原比例同倍数的增加反应物A和B的量,则平衡向正反应方向移动,而反应物的转化率与气体物质的计量数有关:
c.若不同倍增加A、B的量,相当于增加了一种物质,同a。
3.催化剂不改变转化率。
4.反应物起始的物质的量之比等于化学计量数之比时,各反应物转化率相等。
浓度、压强影响化学平衡的几种特殊情况:
1.当反应混合物中存在固体或纯液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或纯液体的量,对平衡基本无影响。
2.南于压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响,因此,当反应混合物中不存在气态物质时,压强的变化对平衡无影响。
3.对于气体分子数无变化的反应,如
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/201312300016439771184.png)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/201312300016451472051.png)
,压强的变化对其平衡无影响。这是因为,在这种情况下,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡不移动。
4.对于有气体参加的反应,同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度,应视为压强对平衡的影响,如某平衡体系中,
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/201312300016465203890.png)
,
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/201312300016475192280.png)
,当浓度同时增大一倍时,即让
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/201312300016477064789.png)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/201312300016509511358.png)
,此时相当于压强增大一倍,平衡向生成NH3的方向移动。
5.在恒容的密闭容器中,当改变其中一种气体物质的浓度时,必然同时引起压强改变,但判断平衡移动的方向时,心仍从浓度的影响去考虑:如
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/201312300016517931326.png)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/201312300016552871475.png)
,平衡后,向容器中再通入反应物
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131230/20131230001655475764.png)
,使 c(NO2)增大,平衡正向移动;如向容器中再通入生成物 N2O4,则使c(N2O4)增大,平衡逆向移动。但由于两种情况下,容器内的压强都增大,故对最终平衡状态的影响是一致的,如两种情况下,重新达到平衡后,NO2的百分含量都比原平衡时要小
定义:
在一定温度、浓度的条件下,弱电解质在溶液中电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等时,电离过程就到了电离平衡状态,叫弱电解质的电离平衡。
电离平衡的特征:
(1)等:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131231/201312310007229411371.png)
(2)动:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131231/201312310007230191701.png)
的动态平衡
(3)定:条件一定,分子与离子浓度一定。
(4)变:条件改变,平衡破坏,发生移动。
大气污染:
(1)大气污染源:颗粒物、硫的氧化物、氮的氧化物、CO 碳氢化合物、氟氯代烷
(2)大气污染危害:危害人体健康、影响动植物的生长、严重时会影响地球的气候
(3)全球性三大环境问题:酸雨、臭氧层受损、温室效应
①酸雨:正常雨水:PH约为5.6 酸雨:PH小于5.6 我国为硫酸型酸雨,烧煤炭造成
硫酸型:硫的氧化物转化 SO
2+H
2O=H
2SO
3 2H
2SO
3+O
2=2H
2SO
4 大气中烟尘和O
3作催化剂
硝酸型:氮的氧化物转化 3NO
2+H
2O=2HNO
3+NO↑
②臭氧层:自然界的臭氧90%集中在距地面15-50km的大气平流层中 吸收自太阳的大部分紫外线
引起臭氧层受损物质 氟氯代烷(致冷剂)、哈龙(含溴的灭火剂)、CCl
4、N
2O、NO、核弹爆炸产物
保护臭氧层公约:《保护臭氧层维也纳公约》 《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书公约》
③温室效应:太阳短波辐射可以透过大气射入地面,而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收,从而产生大气变暖的效应
温室效应后果:荒漠将扩大,土地侵蚀加重,森林退向极地,旱涝灾害严重,雨量将增加7-11%;温带冬天更湿,夏天更旱;热带也将变得更湿,干热的副热带变得更干旱,两极冰块将熔化,使海平面上升1米多,引起厄尔尼诺现象
引起温室效应的物质:CO
2、CH
4、N
2O、氟氯代烷
改善大气质量:
①减少煤等化石燃料燃烧产生污染:改善燃煤质量、改进燃烧装置、技术和排烟设备、发展洁净煤技术和综合利用、调整和优化能源结构
煤的综合利用: 煤的的干馏、煤的气化、煤的液化
煤的气化 C+H
2O(g)=CO+H
2 煤的液化 CO+2H
2→CH
3OH
煤的脱硫 2CaCO
3+O
2+2SO
2=2CaSO
4+2CO
2 ②减少汽车等机动车尾气污染
尾气污染(占大气污染排出总量的40-50%):CO、NO
2、NO、碳氢化合物
使用无铅汽油:四乙基铅作抗爆震剂,铅对神经系统损害大
尾气系统加催化转化器:前半部 2CO+2NO
2![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20120829/20120829151800932528.png)
CO
2+N
2 后半部 2CO+O
2![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20120829/20120829151800950528.png)
2CO
2 C
7H
16+11O
2![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20120829/20120829151800968528.png)
7CO
2+8H
2O