化学平衡常数 化学反应进行的方向

1、 化学平衡常数化学平衡常数化学反应进行的方向化学反应进行的方向考纲要求：考纲要求：1.理解化学平衡常数的含义并能进行简单计算。理解化学平衡常数的含义并能进行简单计算。2.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系3.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据，能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向，能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向考点一化学平衡常数1概念概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物成物 与反应物与反应物

2、 的比值是的比值是一个常数，用符号一个常数，用符号K表示。表示。浓度幂之积浓度幂之积浓度幂之积浓度幂之积2表达式表达式在一定温度下在一定温度下,对任意一个可逆反应对任意一个可逆反应(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中达式中)。答案mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，其平衡浓度的，其平衡浓度的比值总是符合下列关系：比值总是符合下列关系： = )()()()(BcAcDcCcnmqp答案答案 Kc(CO2)（1）（2）（3）（4）（5）固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数固体和纯液体的浓度视为常数，通

3、常不计入平衡常数表达式中。表达式中。试分别写出平衡常数表达式，并判断其关系试分别写出平衡常数表达式，并判断其关系答案步步高步步高P160深度思考深度思考2意义意义（1）对于一个可逆反应，化学计量数不一样，对于一个可逆反应，化学计量数不一样，化学平衡常数表达式也不一样，但对应物质的转化化学平衡常数表达式也不一样，但对应物质的转化率相同。率相同。（2）K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。度越大。（3）化学平衡常数化学平衡常数只受温度影响，和只受温度影响，和c、P无关无关； 升高温度，值增大，则正反应为升高温度，值增大，则正反应为_； 升高温

4、度，值减小，则正反应为升高温度，值减小，则正反应为_。(练习练习1 1 ：在某温度下，可逆反应：在某温度下，可逆反应：mA(mA(g)g)+nB(g) pC(g) +qD(g)+nB(g) pC(g) +qD(g)的平衡常数为的平衡常数为，下列说法正确的是（），下列说法正确的是（） A. A.越大，达到平衡时，反应进行的程度越大越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B. B.越小，达到平衡时，反应物的转化率越大越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C. C.随反应物浓度改变而改变随反应物浓度改变而改变 D. D.随温度改变而改变随温度改变而改变平衡常数平衡常数K K的应用的应用(1)推断正反应

5、是吸热反应还是放热推断正反应是吸热反应还是放热若升高温度若升高温度,K ,K 增大增大, ,则正反应是吸热反应则正反应是吸热反应; ; 若升高温度若升高温度,K ,K 减少，则正反应是放热反应减少，则正反应是放热反应,;,;例如：例如：不同温度时，反应不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),的浓度的浓度平衡常数与温度平衡常数与温度的关系如下：的关系如下：温度温度623K698K763K浓度平衡常数浓度平衡常数66 .954.445.9(2)平衡常数平衡常数K值的大小，可推断反应进行的程度值的大小，可推断反应进行的程度K越大，转化率越大；越大，转化率越大；K越小，转化率越小。越小

6、，转化率越小。练习练习2. 反应反应Fe(s)+CO2(g) FeO(S)+CO(g);平衡常数平衡常数K1反应反应Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g);平衡常数平衡常数K2973K时：时：K1=1.47,K2=2.38; 1173K时时:K1=2.15,K2=1.67(1)推导反应推导反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的的K与与K1和和K2的关系式的关系式 .(2)973K时时,K= ; 1173K时时,K= ; CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)是是 反应反应(填填吸吸热热或或放热放热)K=K1/K20.621.29吸热吸热多个反应中平衡常

7、数关系判断多个反应中平衡常数关系判断 P338 练出高分练出高分 7O3也是一种很好的消毒剂，具有也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水可溶于水，在水中易分解，产生的中易分解，产生的O为游离氧原子，有很强的杀菌为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：消毒能力。常温常压下发生反应如下：反应反应O3O2OH0平衡常数为平衡常数为K1；反应反应OO32O2H0平衡常数为平衡常数为K2；总反应：总反应：2O3 3O2H0平衡常数为平衡常数为K。下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A降低温度，降低温度，K减小减小 BK

8、K1K2C适当升温，可提高消毒效率适当升温，可提高消毒效率 D压强增大，压强增大，K2减小减小(3)判断某温度下反应是否达平衡判断某温度下反应是否达平衡 对于可逆反应对于可逆反应: mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)例题例题2 2：高炉炼铁中发生的基本反应如下：高炉炼铁中发生的基本反应如下：FeO(s)+CO(g) Fe(s)+COFeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2 2(g)(g)（正反应为吸热反（正反应为吸热反应），已知应），已知11001100时，该反应的化学平衡常数为时，该反应的化学平衡常数为0.2630.263。若在若在11001100时，测得高炉中时，测得高炉

9、中c(COc(CO2 2)=0.025mol/L)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/Lc(CO)=0.1mol/L，在这种情况下该反应是否处于平衡，在这种情况下该反应是否处于平衡状态状态_(_(填填“是是”或或“否否”) )，此时化学反应速率是，此时化学反应速率是V V正正_V_V逆逆( (填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”) )，其，其原因是原因是 。由于此时由于此时Qc=c(CO2)/c(CO)= (0.025 molL-1) / (0.1 molL-1)=0.25K =0.263，故反应未处于平衡状态故反应未处于平衡状态，又因为又因为0.250.263，则则v

10、正正 v逆逆，化学平衡向正反应，化学平衡向正反应方向移动。方向移动。 化学平衡常数的计算化学平衡常数的计算( (过程过程) )计算步骤计算步骤:1、写出化学平衡的方程式；、写出化学平衡的方程式；2、列出三段的浓度（开始、转化、平衡）、列出三段的浓度（开始、转化、平衡）3、列出计算公式、列出计算公式4、代数值计算（注意：、代数值计算（注意：带单位计算带单位计算）5、算出结果（注意：、算出结果（注意：单位和有效数字单位和有效数字）6、答题。、答题。计算格式：参考计算格式：参考选修选修4P30 例例1、例、例20.234 molL1S(l)S(s)。混乱度混乱度混乱度混乱度Sb.化学反应的化学反应的

11、S越大，越有利于反应越大，越有利于反应。自发进行自发进行P162题组二题组二 2下列过程属于熵增加过程的是下列过程属于熵增加过程的是()A一定条件下，水由气态变成液态一定条件下，水由气态变成液态B高温高压条件下使石墨转变成金刚石高温高压条件下使石墨转变成金刚石C4NO2(g)O2(g)=2N2O5 (g)D固态碘升华固态碘升华D3.下列反应中熵显著增加的反应是下列反应中熵显著增加的反应是( ) ACO(g)2H2(g)=CH3OH(g)BCaCO32HCl=CaCl2H2OCO2CC(s)O2(g)=CO2(g)D2Hg(l)O2(g)=2HgO(s)解析解析反应中若生成气体或气体的量增加，都

12、会使混乱反应中若生成气体或气体的量增加，都会使混乱度增大，熵增加。度增大，熵增加。B(3)综合判断反应方向的依据综合判断反应方向的依据 G = =HTS0，反应，反应 。能自发进行能自发进行达到平衡状态达到平衡状态不能自发进行不能自发进行答案P162 题组三复合判据的应用题组三复合判据的应用4已知：已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1。下列说法中正确的是。下列说法中正确的是()A该反应中熵变小于该反应中熵变小于0，焓变大于，焓变大于0B该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C碳酸盐分解反应中熵增加，因此任

13、何条件下所有碳酸碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定盐分解一定 自发进行自发进行D判断反应能否自发进行需要根据判断反应能否自发进行需要根据H与与S综合考虑综合考虑D反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响5灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿，现把白锡制成的器皿放在固，可以制造器皿，现把白锡制成的器皿放在0 、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用？使用？已知：在已知：在0 、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为焓变和熵变分别为H2 180.9 Jmol1，S6.61 Jmol1K1。答案答案会自发变成灰锡，不能再继续使用。会自发变成灰锡，不能再