高考化学复习基础提高 第七章第三节化学平衡常数 化学反应进行的方向课件.ppt

第三节化学平衡常数化学反应进行的方向 一 化学平衡常数1 概念在一定温度下 一个可逆反应达到时 生成物与反应物的比值是一个常数 用符号表示 化学平衡状态 浓度幂之积 浓度幂之积 k 2 表达式对于一般的可逆反应ma g nb g pc g qd g 在一定温度下达到平衡时 k 3 意义 1 k值越大 正反应进行的程度 反应物的转化率 k值越小 正反应进行的程度 反应物的转化率 2 化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数 若反应方向改变 则平衡常数改变 若方程式中各物质的计量数改变 则平衡常数改变 越大 越大 越小 越小 4 影响因素k只受影响 与反应物或生成物的浓度变化无关 温度 1 是否存在 温度改变 化学平衡常数不改变的可逆反应 为什么 提示 不存在 凡是化学反应都伴随着能量变化 不是吸热 就是放热 不存在既不吸热也不放热的化学反应 二 化学反应进行的方向1 自发过程 1 含义 在一定条件下 不需要借助外力作用就能自发进行的过程 2 特点 体系趋向于从状态转变为状态 体系对外部或热量 在密闭条件下 体系有从转变为的倾向性 无序体系更加稳定 高能量 低能量 做功 放出 有序 无序 2 化学反应方向的判据 1 焓判据放热过程中体系能量 h0 具有自发进行的倾向 但有些吸热反应也可以自发进行 故只用焓变判断反应方向不全面 降低 2 熵判据 熵 量度体系程度的物理量 符号为 熵的大小 同种物质 三种状态下 熵值由大到小的顺序为 熵判据体系的混乱度 s0 反应有自发进行的倾向 但有些熵减的过程也能自发进行 故只用熵变来判断反应方向也不全面 混乱 s g s l s s 增大 s 3 复合判据 自由能变化 符号 单位 公式 g 应用恒温 恒压下 判断化学反应自发性的判据 不仅与焓变和熵变有关 还与温度有关 可推出下列关系式 a 当 h 0 s 0时 g0 反应一定自发进行 b 当 h 0 s 0时 g0 反应不可自发进行 c 当 h 0 s 0或 h 0 s 0时 反应是否能自发进行与有关 g kj mol 1 h t s 温度 2 能自发进行的反应一定能实际发生吗 提示 不一定 化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势 并不能说明在该条件下反应是否实际发生 还要考虑化学反应的快慢问题 a 平衡态 与平衡态 的正反应速率相等b 平衡移动的原因可能是增大了反应物浓度c 平衡移动的原因可能是增大了压强d 平衡状态 和平衡状态 的平衡常数的大小关系为k1 k2 答案 b 解析 由图知 平衡态 的正反应速率比平衡态 大 a错误 增大反应物浓度 正反应速率突然增大 逆反应速率不变 平衡右移 达到新平衡 b项与图象相符 如果增大压强 虽然平衡向正反应方向移动 但应该是正逆反应速率都增大 与图象不符 所以c是错误的 平衡常数只与温度有关 k1等于k2 d错误 解析 温度升高反应向逆反应方向移动 平衡常数为k2 k1 均无单位 c1 co c2 co c正确 答案 c 3 2011 杭州质检 升高温度 下列数据不一定同时增大的是 a 化学反应速率vb 弱电解质的电离平衡常数kac 化学平衡常数kd 水的离子积常数kw 解析 温度升高 a b d均增大 若反应为吸热反应 升高温度则k增大 若反应为放热反应 升高温度则k减小 c项符合题意 答案 c 4 下列说法中 正确的是 a 化学反应总是伴随着能量变化b 能够自发进行的反应不一定都是放热反应c 只有放热反应才能够自发进行d 能够自发进行的反应就一定能够发生并完成 解析 化学反应一定伴随能量变化 a项正确 吸热反应也可以自发进行 b项正确 c项错误 能够自发进行的反应不一定能够发生 d项错误 答案 ab 1 特点 1 化学平衡常数只与温度有关 与反应物或生成物的浓度无关 2 反应物或生成物中有固体和纯液体存在时 由于其浓度可看做 1 而不代入公式 3 化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数 若反应方向改变 则平衡常数改变 若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小 尽管是同一反应 平衡常数也会改变 但意义不变 2 应用 1 利用k可以推测可逆反应进行的程度 k的大小表示可逆反应进行的程度 k大说明反应进行的程度大 反应物的转化率大 k小说明反应进行的程度小 反应物的转化率小 3 利用k可判断反应热效应 若升高温度 k值增大 则正反应为吸热反应 若升高温度 k值减小 则正反应为放热反应 例1 2009 海南高考 在25 时 密闭容器中x y z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表 答案 c 进行化学平衡常数的有关计算时要注意 浓度是指平衡状态时的各物质的物质的量浓度 不是物质的量 也不是某一时刻 未达平衡 时的浓度 以下说法正确的是 a 常温下 no分解产生o2的反应的平衡常数表达式为k1 c n2 c o2 b 常温下 水分解产生o2 此时平衡常数的数值约为5 10 80c 常温下 no h2o co2三种化合物分解放出o2的倾向由大到小的顺序为no h2o co2d 以上说法都不正确 答案 c 答案 b c 4fe oh 2 s 2h2o l o2 g 4fe oh 3 s h 444 3kj mol 1 s 280 1j mol 1 k 1d nh4hco3 s ch3cooh aq co2 g ch3coonh4 aq h2o l h 37 301kj mol 1 s 184 05j mol 1 k 1 名师精析 h t s g当 h 0 s 0时 g 0 反应肯定能自发进行当 h 0 s 0时 g 0反应一定不能自发进行 答案 b 过程的自发性只能用于判断过程的方向 不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率 在讨论过程的方向时 指的是没有外界干扰时反应能否自发进行 如果是通过连续提供外界条件使本不可自发的反应发生了反应 本质上这类反应不是自发反应 3 下列说法正确的是 a 凡是放热反应都是自发的b 所有的自发反应都是放热的c 焓变是决定反应是否具有自发性的判据d 焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素 解析 多数能够自发进行的反应都是放热反应 但并不是所有自发进行的反应都是放热反应 自发性与焓变并不严格一致 因此 焓变只是影响反应是否具有自发性的一种重要因素而不是唯一判据 答案 d 4 汽车排气管上安装的催化转化器使no与co反应生成可参与大气生态循环的无毒气体 其反应原理是 2no g 2co g n2 g 2co2 g 在298k 100kpa下 h 113kj mol 1 s 145j mol 1 k 1 下列说法中错误的是 a 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量b 该反应常温下不能自发进行 因此需要高温和催化剂条件c 该反应常温下能自发进行 高温和催化剂条件只是加快反应的速率d 汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒 解析 25 时该反应的自由能 h t s 113kj mol 1 298k 0 145kj mol 1 k 1 69 8kj mol 1 0 答案 b 化学平衡常数是温度的函数 是近几年高考的常考点 主要考查平衡常数的表达式 平衡时物质的转化率 物质的量浓度 平衡移动的方向 反应是放热还是吸热等 4 要使反应 在一定条件下建立