第七章第三节化学平衡常数化学反应进行的方向

1、全局性掌控全局性掌控全局性掌控全局性掌控 本节重要知识有化学平衡常数的概念及计算、化本节重要知识有化学平衡常数的概念及计算、化学反应进行的方向，主要考查化学反应进行的方向与学反应进行的方向，主要考查化学反应进行的方向与反应热的关系，化学平衡常数、转化率等的简单计反应热的关系，化学平衡常数、转化率等的简单计算化学平衡常数的计算是近几年高考新增的热点，算化学平衡常数的计算是近几年高考新增的热点，化学平衡的判断及计算一直是高考的热点，预测化学平衡的判断及计算一直是高考的热点，预测2012年的高考，结合化工生产，综合考查化学平衡的判断年的高考，结合化工生产，综合考查化学平衡的判断及化学平衡常数的计算会

2、有所体现及化学平衡常数的计算会有所体现.选项式诊断选项式诊断诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打判断正误，在诊断一栏内打“”或或“”1.2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0，升高温度，升高温度， 平衡常数平衡常数K正正减小，减小，K逆逆增大增大(2010天津高考天津高考T6B)2.将将0.23 mol SO2和和0.11 mol O2放入的密闭容器中，放入的密闭容器中， 2SO2O2 2SO3达到平衡时得到达到平衡时得到0.12 mol SO3， 则此温度下，该反应的平衡常数是则此温度下，该反应的平衡常数是23.8 molL1 (2010全国新课标卷全国新课标卷T264)选项式诊断选项式诊

3、断诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打判断正误，在诊断一栏内打“”或或“”3.在一定温度下，反应在一定温度下，反应 H2(g) X2(g) HX(g) 的平衡常数为的平衡常数为10.若将若将1.0 mol的的HX(g)通入体积为的通入体积为的 密闭容器中，在该温度时密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近的最大分解率接近 于于25%(2009宁夏高考宁夏高考T13C)4.CO吸入肺中与血红蛋白吸入肺中与血红蛋白(Hb)反应：反应：COHbO2 O2HbCO，该反应的平衡常数是，该反应的平衡常数是K (2009天津高考天津高考T5A)一、化学平衡常数一、化学平衡常数1概念概念在一定温度下，一

4、个可逆反应达到在一定温度下，一个可逆反应达到 时，时，生成物生成物 与反应物与反应物 的比值是一个的比值是一个常数，用符号常数，用符号 表示表示化学平衡状态化学平衡状态浓度幂之积浓度幂之积浓度幂之积浓度幂之积K2表达式表达式对于一般的可逆反应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，在一定温度下达到平衡时，K .3意义意义(1)K值越大，正反应进行的程度值越大，正反应进行的程度 ，反应物的转化率，反应物的转化率 ；K值越小，正反应进行的程度值越小，正反应进行的程度 ，反应物的转化率，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化

5、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大越大越小越小越小越小4影响因素影响因素K只受只受 影响，与反应物或生成物的浓度变化影响，与反应物或生成物的浓度变化无关无关温度温度1是否存在：是否存在：“温度改变，化学平衡常数不改变的可温度改变，化学平衡常数不改变的可逆反应逆反应”？为什么？为什么？提示：提示：不存在凡是化学反应都伴随着能量变化，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不是吸热，就是放热，不

6、存在既不吸热也不放热的化学反应的化学反应二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向1自发过程自发过程(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行的过程(2)特点特点体系趋向于从体系趋向于从 状态转变为状态转变为 状态状态(体系对外体系对外部部 或或 热量热量)在密闭条件下，体系有从在密闭条件下，体系有从 转变为转变为 的倾向性的倾向性(无序体系更加稳定无序体系更加稳定)高能量高能量低能量低能量做功做功放出放出有序有序无序无序2化学反应方向的判据化学反应方向的判据(1)焓判据焓判据放热过程中体系能量放热过程中体系能量 ，H 0

7、，具有自发进行的，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判断反应方向不全面降低降低(2)熵判据熵判据熵：量度体系熵：量度体系 程度的物理量，符号为程度的物理量，符号为 .熵的大小：同种物质，三种状态下，熵值由大到熵的大小：同种物质，三种状态下，熵值由大到小的顺序为小的顺序为 熵判据熵判据体系的混乱度体系的混乱度 ，S 0，反应有自发进行的倾，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来判断反应方向也不全面混乱混乱S(g)S(l)

8、S(s)增大增大S(3)复合判据复合判据自由能变化自由能变化符号：符号： ，单位：，单位：公式：公式：G应用应用恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据，不仅与恒温、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：焓变和熵变有关，还与温度有关，可推出下列关系式：a当当H0，S0时，时，G 0，反应一定自发进行，反应一定自发进行b当当H0，S0时，时，G 0，反应不可自发进行，反应不可自发进行c当当H0，S0或或H0，S0时，反应是否时，反应是否能自发进行与能自发进行与 有关有关GkJmol1HTS温度温度2能自发进行的反应一定能实际发生吗？能自发进行的反应

9、一定能实际发生吗？提示：提示：不一定化学反应方向的判据指出的仅仅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化学反应的快慢问题.A平衡态平衡态与平衡态与平衡态的正反应速率相等的正反应速率相等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平衡移动的原因可能是增大了压强D平衡状态平衡状态和平衡状态和平衡状态的平衡常数的大小关系为的平衡常数的大小关系为K1K2答案：答

10、案：B解析：解析：由图知，平衡态由图知，平衡态的正反应速率比平衡态的正反应速率比平衡态大，大，A错误；增大反应物浓度，正反应速率突然增大，逆反错误；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，应速率不变，平衡右移，达到新平衡，B项与图象相符；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，所以正逆反应速率都增大，与图象不符，所以C是错误的；是错误的；平衡常数只与温度有关，平衡常数只与温度有关，K1等于等于K2，D错误错误解析：解析：温度升高反应向逆反应方向移动，平衡常数为

11、温度升高反应向逆反应方向移动，平衡常数为K2K1，均无单位，均无单位，c1(CO)c2(CO)，C正确正确答案：答案： C3(2011杭州质检杭州质检)升高温度，下列数据不一定同时增大的升高温度，下列数据不一定同时增大的是是 ()A化学反应速率化学反应速率vB弱电解质的电离平衡常数弱电解质的电离平衡常数KaC化学平衡常数化学平衡常数K D水的离子积常数水的离子积常数KW解析：解析：温度升高，温度升高，A、B、D均增大，若反应为吸热反均增大，若反应为吸热反应，升高温度则应，升高温度则K增大，若反应为放热反应，升高温增大，若反应为放热反应，升高温度则度则K减小，减小，C项符合题意项符合题意答案：答

12、案：C4下列说法中，正确的是下列说法中，正确的是 ()A化学反应总是伴随着能量变化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能够自发进行的反应就一定能够发生并完成解析：解析：化学反应一定伴随能量变化，化学反应一定伴随能量变化，A项正确；吸热项正确；吸热反应也可以自发进行，反应也可以自发进行，B项正确，项正确，C项错误；能够自发项错误；能够自发进行的反应不一定能够发生，进行的反应不一定能够发生，D项错误项错误答案：答案：AB1特点特点(1)化学平

13、衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度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，由于其浓度可看做可看做“1”而不代入公式而不代入公式(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，但意义不变改变，但意义不变2应用应用(1)利用利用K可以推测可逆反

14、应进行的程度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，的大小表示可逆反应进行的程度，K大说明反应进行大说明反应进行的程度大，反应物的转化率大的程度大，反应物的转化率大K小说明反应进行的小说明反应进行的程度小，反应物的转化率小程度小，反应物的转化率小(3)利用利用K可判断反应热效应；可判断反应热效应；若升高温度，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应值减小，则正反应为放热反应例例1(2009海南高考海南高考)在在25时，密闭容器中时，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：三种气体

15、的初始浓度和平衡浓度如下表：物质物质XYZ初始浓度初始浓度/molL10.10.20平衡浓度平衡浓度/molL10.050.050.1答案答案C 进行化学平衡常数的有关计算时要注意：浓度是指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，平衡状态时的各物质的物质的量浓度，不是物质的量，也不是某一时刻也不是某一时刻(未达平衡未达平衡)时的浓度时的浓度以下说法正确的是以下说法正确的是 ()A常温下，常温下，NO分解产生分解产生O2的反应的平衡常数表达式为的反应的平衡常数表达式为K1c(N2)c(O2)B常温下，水分解产生常温下，水分解产生O2，此时平衡常

16、数的数值约为，此时平衡常数的数值约为51080C常温下，常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出三种化合物分解放出O2的倾的倾向由大到小的顺序为向由大到小的顺序为NOH2OCO2D以上说法都不正确以上说法都不正确答案：答案：C答案：答案：BHSHTS反应情况反应情况永远是负值永远是负值在任何温度下过程均自发在任何温度下过程均自发进行进行永远是正值永远是正值在任何温度下过程均非自在任何温度下过程均非自发进行发进行低温为正高温为负低温为正高温为负低温时非自发高温时自发低温时非自发高温时自发低温为负高温为正低温为负高温为正低温时自发高温时非自发低温时自发高温时非自发C4Fe(OH)2(s)2H

17、2O(l)O2(g) = = 4Fe(OH)3(s)H444.3 kJmol1 S280.1 Jmol1K1DNH4HCO3(s)CH3COOH(aq) = = CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)H37.301 kJmol1S184.05 Jmol1K1名师精析名师精析HTSG当当H0，S0时，时，G0，反应肯定能自发进行，反应肯定能自发进行当当H0，S0时，时，G0反应一定不能自发进行反应一定不能自发进行 答案答案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程是否一定会发生和过

18、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质上这类反应不是自发反应3下列说法正确的是下列说法正确的是 ()A凡是放热反应都是自发的凡是放热反应都是自发的B所有的自发反应都是放热的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焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素解析：解析：多数能够自发进行的反应都

19、是放热反应，但并不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的一种重要因素而不是唯一判据答案：答案：D4汽车排气管上安装的催化转化器使汽车排气管上安装的催化转化器使NO与与CO反应生成可反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：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，在298 K、100 kPa下，下，H113 kJmol1，S145 Jmol1K1.下列说法下列说法中错误的是中错误的是 ()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该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件剂条件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