化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

1、 化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向考綱要求：考綱要求：1.理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義并能進(jìn)行簡單計算。理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義并能進(jìn)行簡單計算。2.了解化學(xué)反應(yīng)的方向與化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變的關(guān)系了解化學(xué)反應(yīng)的方向與化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變的關(guān)系3.掌握化學(xué)反應(yīng)在一定條件下能否自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)掌握化學(xué)反應(yīng)在一定條件下能否自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)，能夠利用化學(xué)反應(yīng)的焓變和熵變判斷化學(xué)反應(yīng)的方向，能夠利用化學(xué)反應(yīng)的焓變和熵變判斷化學(xué)反應(yīng)的方向考點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)1概念概念在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，生在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，生成物成物 與反應(yīng)物與反應(yīng)物

2、 的比值是的比值是一個常數(shù)，用符號一個常數(shù)，用符號K表示。表示。濃度冪之積濃度冪之積濃度冪之積濃度冪之積2表達(dá)式表達(dá)式在一定溫度下在一定溫度下,對任意一個可逆反應(yīng)對任意一個可逆反應(yīng)(固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計入平衡常數(shù)表固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計入平衡常數(shù)表達(dá)式中達(dá)式中)。答案mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，其平衡濃度的，其平衡濃度的比值總是符合下列關(guān)系：比值總是符合下列關(guān)系： = )()()()(BcAcDcCcnmqp答案答案 Kc(CO2)（1）（2）（3）（4）（5）固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計入平衡常數(shù)固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通

3、常不計入平衡常數(shù)表達(dá)式中。表達(dá)式中。試分別寫出平衡常數(shù)表達(dá)式，并判斷其關(guān)系試分別寫出平衡常數(shù)表達(dá)式，并判斷其關(guān)系答案步步高步步高P160深度思考深度思考2意義意義（1）對于一個可逆反應(yīng)，化學(xué)計量數(shù)不一樣，對于一個可逆反應(yīng)，化學(xué)計量數(shù)不一樣，化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式也不一樣，但對應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式也不一樣，但對應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相同。率相同。（2）K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。度越大。（3）化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，和只受溫度影響，和c、P無關(guān)無關(guān)； 升高溫度，值增大，則正反應(yīng)為升高溫度，值增大，則正反應(yīng)為_； 升高溫

4、度，值減小，則正反應(yīng)為升高溫度，值減小，則正反應(yīng)為_。(練習(xí)練習(xí)1 1 ：在某溫度下，可逆反應(yīng)：在某溫度下，可逆反應(yīng)：mA(mA(g)g)+nB(g) pC(g) +qD(g)+nB(g) pC(g) +qD(g)的平衡常數(shù)為的平衡常數(shù)為，下列說法正確的是（），下列說法正確的是（） A. A.越大，達(dá)到平衡時，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大越大，達(dá)到平衡時，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 B. B.越小，達(dá)到平衡時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大越小，達(dá)到平衡時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大 C. C.隨反應(yīng)物濃度改變而改變隨反應(yīng)物濃度改變而改變 D. D.隨溫度改變而改變隨溫度改變而改變平衡常數(shù)平衡常數(shù)K K的應(yīng)用的應(yīng)用(1)推斷正反應(yīng)

5、是吸熱反應(yīng)還是放熱推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱若升高溫度若升高溫度,K ,K 增大增大, ,則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng); ; 若升高溫度若升高溫度,K ,K 減少，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)減少，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng),;,;例如：例如：不同溫度時，反應(yīng)不同溫度時，反應(yīng):H2(g)+I2(g) 2HI(g),的濃度的濃度平衡常數(shù)與溫度平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下：的關(guān)系如下：溫度溫度623K698K763K濃度平衡常數(shù)濃度平衡常數(shù)66 .954.445.9(2)平衡常數(shù)平衡常數(shù)K值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度K越大，轉(zhuǎn)化率越大；越大，轉(zhuǎn)化率越大；K越小，轉(zhuǎn)化率越小。越小

6、，轉(zhuǎn)化率越小。練習(xí)練習(xí)2. 反應(yīng)反應(yīng)Fe(s)+CO2(g) FeO(S)+CO(g);平衡常數(shù)平衡常數(shù)K1反應(yīng)反應(yīng)Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g);平衡常數(shù)平衡常數(shù)K2973K時：時：K1=1.47,K2=2.38; 1173K時時:K1=2.15,K2=1.67(1)推導(dǎo)反應(yīng)推導(dǎo)反應(yīng)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的的K與與K1和和K2的關(guān)系式的關(guān)系式 .(2)973K時時,K= ; 1173K時時,K= ; CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)是是 反應(yīng)反應(yīng)(填填吸吸熱熱或或放熱放熱)K=K1/K20.621.29吸熱吸熱多個反應(yīng)中平衡常

7、數(shù)關(guān)系判斷多個反應(yīng)中平衡常數(shù)關(guān)系判斷 P338 練出高分練出高分 7O3也是一種很好的消毒劑，具有也是一種很好的消毒劑，具有高效、潔凈、方便、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。高效、潔凈、方便、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。O3可溶于水，在水可溶于水，在水中易分解，產(chǎn)生的中易分解，產(chǎn)生的O為游離氧原子，有很強(qiáng)的殺菌為游離氧原子，有很強(qiáng)的殺菌消毒能力。常溫常壓下發(fā)生反應(yīng)如下：消毒能力。常溫常壓下發(fā)生反應(yīng)如下：反應(yīng)反應(yīng)O3O2OH0平衡常數(shù)為平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)反應(yīng)OO32O2H0平衡常數(shù)為平衡常數(shù)為K2；總反應(yīng)：總反應(yīng)：2O3 3O2H0平衡常數(shù)為平衡常數(shù)為K。下列敘述正確的是下列敘述正確的是()A降低溫度，降低溫度，K減小減小 BK

8、K1K2C適當(dāng)升溫，可提高消毒效率適當(dāng)升溫，可提高消毒效率 D壓強(qiáng)增大，壓強(qiáng)增大，K2減小減小(3)判斷某溫度下反應(yīng)是否達(dá)平衡判斷某溫度下反應(yīng)是否達(dá)平衡 對于可逆反應(yīng)對于可逆反應(yīng): mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)例題例題2 2：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下：FeO(s)+CO(g) Fe(s)+COFeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2 2(g)(g)（正反應(yīng)為吸熱反（正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)），已知應(yīng)），已知11001100時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.2630.263。若在若在11001100時，測得高爐中時，測得高爐

9、中c(COc(CO2 2)=0.025mol/L)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/Lc(CO)=0.1mol/L，在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡，在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)狀態(tài)_(_(填填“是是”或或“否否”) )，此時化學(xué)反應(yīng)速率是，此時化學(xué)反應(yīng)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 。由于此時由于此時Qc=c(CO2)/c(CO)= (0.025 molL-1) / (0.1 molL-1)=0.25K =0.263，故反應(yīng)未處于平衡狀態(tài)故反應(yīng)未處于平衡狀態(tài)，又因?yàn)橛忠驗(yàn)?.250.263，則則v

10、正正 v逆逆，化學(xué)平衡向正反應(yīng)，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動。方向移動。 化學(xué)平衡常數(shù)的計算化學(xué)平衡常數(shù)的計算( (過程過程) )計算步驟計算步驟:1、寫出化學(xué)平衡的方程式；、寫出化學(xué)平衡的方程式；2、列出三段的濃度（開始、轉(zhuǎn)化、平衡）、列出三段的濃度（開始、轉(zhuǎn)化、平衡）3、列出計算公式、列出計算公式4、代數(shù)值計算（注意：、代數(shù)值計算（注意：帶單位計算帶單位計算）5、算出結(jié)果（注意：、算出結(jié)果（注意：單位和有效數(shù)字單位和有效數(shù)字）6、答題。、答題。計算格式：參考計算格式：參考選修選修4P30 例例1、例、例20.234 molL1S(l)S(s)。混亂度混亂度混亂度混亂度Sb.化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的

11、S越大，越有利于反應(yīng)越大，越有利于反應(yīng)。自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行P162題組二題組二 2下列過程屬于熵增加過程的是下列過程屬于熵增加過程的是()A一定條件下，水由氣態(tài)變成液態(tài)一定條件下，水由氣態(tài)變成液態(tài)B高溫高壓條件下使石墨轉(zhuǎn)變成金剛石高溫高壓條件下使石墨轉(zhuǎn)變成金剛石C4NO2(g)O2(g)=2N2O5 (g)D固態(tài)碘升華固態(tài)碘升華D3.下列反應(yīng)中熵顯著增加的反應(yīng)是下列反應(yīng)中熵顯著增加的反應(yīng)是( ) ACO(g)2H2(g)=CH3OH(g)BCaCO32HCl=CaCl2H2OCO2CC(s)O2(g)=CO2(g)D2Hg(l)O2(g)=2HgO(s)解析解析反應(yīng)中若生成氣體或氣體的量增加，都

12、會使混亂反應(yīng)中若生成氣體或氣體的量增加，都會使混亂度增大，熵增加。度增大，熵增加。B(3)綜合判斷反應(yīng)方向的依據(jù)綜合判斷反應(yīng)方向的依據(jù) G = =HTS0，反應(yīng)，反應(yīng) 。能自發(fā)進(jìn)行能自發(fā)進(jìn)行達(dá)到平衡狀態(tài)達(dá)到平衡狀態(tài)不能自發(fā)進(jìn)行不能自發(fā)進(jìn)行答案P162 題組三復(fù)合判據(jù)的應(yīng)用題組三復(fù)合判據(jù)的應(yīng)用4已知：已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1。下列說法中正確的是。下列說法中正確的是()A該反應(yīng)中熵變小于該反應(yīng)中熵變小于0，焓變大于，焓變大于0B該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此一定不能自發(fā)進(jìn)行該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此一定不能自發(fā)進(jìn)行C碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加，因此任

13、何條件下所有碳酸碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加，因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定鹽分解一定 自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行D判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需要根據(jù)判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需要根據(jù)H與與S綜合考慮綜合考慮D反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需綜合考慮焓變和熵變對反應(yīng)的影響反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需綜合考慮焓變和熵變對反應(yīng)的影響5灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)構(gòu)堅灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)構(gòu)堅固，可以制造器皿，現(xiàn)把白錫制成的器皿放在固，可以制造器皿，現(xiàn)把白錫制成的器皿放在0 、100 kPa的室內(nèi)存放，它會不會變成灰錫而不能再繼續(xù)的室內(nèi)存放，它會不會變成灰錫而不能再繼續(xù)使用？使用？已知：在已知：在0 、100 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)焓變和熵變分別為焓變和熵變分別為H2 180.9 Jmol1，S6.61 Jmol1K1。答案答案會自發(fā)變成灰錫，不能再繼續(xù)使用。會自發(fā)變成灰錫，不能再