高中化学 化学平衡常数与化学反应的方向知识要点复习学案 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学学案VIP免费

《化学平衡常数与化学反应的方向》一、化学平衡常数1.化学平衡常数（1）定义：在一定温度下，达到平衡的可逆反应，其平衡常数用生成物平衡浓度(气体平衡分压)的方次之积与反应物平衡浓度(气体平衡分压)的方次之积的比值来表示，这时的平衡常数称为浓度平衡常数(压强平衡常数)（2）表达式用Kc(Kp)表示。对:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),（3）影响因素：平衡常数K与温度有关，与浓度和压强无关。（4）平衡常数的意义：①K的大小，可推断反应进行的程度。K越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小②平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻产物的浓度商Qc与Kc比较大小来判断。当Qc>kc，υ(正)<υ(逆),未达平衡，反应逆向进行；当Qcυ(逆),未达平衡，反应正向进行；当Qc=kc，υ(正)=υ(逆),达到平衡，平衡不移动。③平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如2SO2(g)+O22SO3(g)298K时Kp＝3.6×1024很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。二、化学反应进行的方向。1．自发过程含义：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、化学反应方向进行的判据（1）焓判据放热过程中体系能量降低，△H＜0，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的方向不全面。（2）熵判据①熵：量度体系混乱（或有序）的程度的物理量，符号S（同一物质，三种状态下熵值：气态＞液态＞固态）②熵增原理：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大。即熵变（△S）大于零。③熵判据体系的混乱度增大（既熵增），△S＞0，反应有自发进行的倾向，但有些熵减反应也可以自发进行，故只用熵变判断反应的方向也不全面。（3）复合判据——自由能判据①符号：△G，单位：kJ·mol－1②公式：△G=△H—T△S③应用：△G＜0能自发进行△G＝0平衡状态△G＞0不能自发进行具体的的几种情况：焓变（△H）熵变反应的自发性＜0＞0任何温度都能自发进行＜0＜0较低温度下能自发进行＞0＞0高温下能自发进行＞0＜0任何温度都不能自发进行注：过程的自发性只能用于判断反应进行的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。【热点难点全析】〖考点一〗化学平衡常数应用1．应用(1)判断、比较可逆反应进行程度的大小。K值越大，反应进行的程度越大；K值越小，反应进行的程度越小。(2)判断可逆反应是否达到化学平衡状态对于可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：浓度商Q＝Q(3)判断可逆反应的反应热若升高温度，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。(4)计算反应物或生成物的平衡浓度及反应物的转化率。2．相关计算(1)步骤①写出有关化学平衡的方程式。②确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。③根据已知条件建立等式关系进行解答。(2)模式如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为amol/L、bmol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度mxmol/L。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始(mol/L)ab00变化(mol/L)mxnxpxqx平衡(mol/L)a－mxb－nxpxqxK＝。(3)说明①反应物：c平＝c始－c变；生成物：c平＝c始＋c变。②各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。③转化率＝×100%。【另】平衡常数的其他应用(1)利用化学平衡常数可以判断反应进行的程度。一般K>105时认为该反应基本进行完全；K<10-5一般认为该反应难以进行；而K在10-5～105之间的反应被认为是典型的可逆反应。(2)利用平衡常数可以判断达到平衡后的瞬间改变体系内各物质的物质的量和容器的体积而造成的平衡移动的方向。如某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作均减半或均加倍处理,平衡移动方向的判断可以利用等效平衡的知识，还可以利用K与Qc...