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1、化学平衡常数化学反应进行的方向第1页，本讲稿共28页 3化学平衡常数表示的意义及应用化学平衡常数表示的意义及应用 (1)化学平衡常数只与化学平衡常数只与_有关，而与反应物或生成物浓度无关。有关，而与反应物或生成物浓度无关。(2)化学平衡常数化学平衡常数K数值的大小可以反映可逆反应进行的数值的大小可以反映可逆反应进行的_大大小，平衡常数小，平衡常数K值越大，表示正反应进行的程度值越大，表示正反应进行的程度_，反应物的，反应物的转化率转化率_。(3)化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。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，则化学平衡常数变为若反应方向改变，则化学平
2、衡常数变为_；若方程式中各物质的化学计量数改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的化学计量数改变，则平衡常数改变。此外，如两个方程式相加得出新的方程式，则新的方程式的此外，如两个方程式相加得出新的方程式，则新的方程式的K等等于两方程式平衡常数相乘，反之相除。于两方程式平衡常数相乘，反之相除。温度温度 程度程度 越大越大 原平衡常数的倒数原平衡常数的倒数越大越大 第2页，本讲稿共28页【要点深化】【要点深化】第3页，本讲稿共28页2判断可逆反应的反应温度判断可逆反应的反应温度化学平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无化学平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。根据平衡状
3、态中各组分的物质的量浓度，可以计算出该温度下关。根据平衡状态中各组分的物质的量浓度，可以计算出该温度下的化学平衡常数，从而判断反应温度。的化学平衡常数，从而判断反应温度。3判断反应的热效应，若升高温度，判断反应的热效应，若升高温度，K值增大，则正反应为值增大，则正反应为吸热反应；反之，吸热反应；反之，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。4用于计算平衡浓度、物质的量分数、转化率等。用于计算平衡浓度、物质的量分数、转化率等。第4页，本讲稿共28页例例1 能源问题是当前世界各国所面临的严重问题，同时全球气候变暖，能源问题是当前世界各国所面临的严重问题，同时全球气候变暖，生态环境
4、问题日益突出，开发氢能、研制燃料电池、发展低碳经济是化学生态环境问题日益突出，开发氢能、研制燃料电池、发展低碳经济是化学工作者的研究方向。氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中工作者的研究方向。氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0。在。在850 时，平衡常数时，平衡常数K1。(1)若降低温度到若降低温度到750 时，达到平衡时时，达到平衡时K_1。(填填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”)【典例精析典例精析】大于大于第5页，本讲稿共28页 (2)850 时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol
5、 CO、3 mol H2O、1.0 mol CO2和和x mol H2，则：，则：当当x5.0时，上述反应向时，上述反应向_(填填“正反应正反应”或或“逆反应逆反应”)方向进行。方向进行。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件应满足的条件是是_。在在850 时，若设时，若设x5.0和和x6.0，其他物质的投料不变，当上述，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为的体积分数分别为a%、b%，则，则a_b(填填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”)。x x3小于小于逆反应逆反应 第6页，本讲稿
6、共28页第7页，本讲稿共28页第8页，本讲稿共28页物质XYZ 初始浓度/molL-10.10.20 平衡浓度/molL-10.050.050.12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：A反应达到平衡时，X 的转化率为 50%B反应可表示为 X3Y 2Z，其平衡常数为 1 600C增大压强使平衡向生成 Z 的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数下列说法错误的是()C第9页，本讲稿共28页反应：X3Y2Z，平衡常数 K0.12/0.050.0531 600；温度一定，K 一定；温度改变，K 要变化。答案：C解析：转化率(0.10.05)/0
7、.1100%；先根据变化量写出第10页，本讲稿共28页C 第11页，本讲稿共28页2C(g)H0，下列说法3对于反应 A2(g)3B2(g)错误的是()A.其它条件不变，降低温度，该反应的平衡常数增大B.使用催化剂能使平衡向生成 C 的方向移动，并放出更多的热量C.C的产率与温度、压强(p)关系的示意图如图2916：D.恒温恒容时，若密闭容器内压强不再改变，则表示该反应达到平衡图 2916第12页，本讲稿共28页第13页，本讲稿共28页【知识梳理知识梳理】探究点四化学平衡的计算探究点四化学平衡的计算第14页，本讲稿共28页【典例精析典例精析】起始起始浓浓度度甲甲乙乙丙丙c(H2)/molL10
8、.0100.0200.020c(CO2)/molL10.0100.0100.020第15页，本讲稿共28页C 第16页，本讲稿共28页第17页，本讲稿共28页第18页，本讲稿共28页第19页，本讲稿共28页第20页，本讲稿共28页第21页，本讲稿共28页探究点四化学反应进行的方向探究点四化学反应进行的方向【知识梳理】1熵增原理熵增原理 (1)熵是用来度量体系熵是用来度量体系_程度的物理量。熵值越大，程度的物理量。熵值越大，_程度越大。程度越大。(2)熵值大小的比较：同一种物质不同状态时熵值大小为熵值大小的比较：同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)_S(l)_S(s)。(3)熵增原理：在与外界
9、隔绝的体系中，自发过程将导致体熵增原理：在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵增加，即熵变系的熵增加，即熵变(符号符号S)_0。(4)常见的熵增过程常见的熵增过程 气体的扩散、固体的溶解；气体的扩散、固体的溶解；同物质：气态同物质：气态_液态液态_固态；固态；混乱混乱混乱混乱 第22页，本讲稿共28页无无 反应前反应前_气体，反应后气体，反应后_气体；气体；反应前后都有气体，但是气体物质的量反应前后都有气体，但是气体物质的量_。2自发反应：在一定的条件下自发反应：在一定的条件下(如一定的温度、压强如一定的温度、压强条件下条件下)，反应依靠体系自身的力量而不借助于外力，而能够自，反应依靠体
10、系自身的力量而不借助于外力，而能够自动进行的反应叫自发反应。动进行的反应叫自发反应。3反应自发性判据反应自发性判据 (1)能量判据：大多数能量判据：大多数_热反应热反应(H_0)，可以自，可以自发进行。发进行。(2)熵熵(混乱度混乱度)判据：大多数熵判据：大多数熵_(S_0)的反应可的反应可以自发进行。以自发进行。4反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程的速率。过程是否一定会发生和过程的速率。产生产生 增大增大 放放 增加增加 第23页，本讲稿共28页 1焓变与反应方向焓变与反应方向 焓变是一个与反应能否进行有关的因素。
11、放热反应有利于反应的自焓变是一个与反应能否进行有关的因素。放热反应有利于反应的自发进行，有些吸热反应也能自发进行。由此可见，焓变不是反应能否自发进行，有些吸热反应也能自发进行。由此可见，焓变不是反应能否自发进行的唯一因素。发进行的唯一因素。2熵变与反应方向熵变与反应方向熵增加有利于反应自发进行，熵减小的反应有些也能自发进行。由熵增加有利于反应自发进行，熵减小的反应有些也能自发进行。由此可见，熵变此可见，熵变(S)是与反应自发进行有关的因素，但也不是唯一因素。是与反应自发进行有关的因素，但也不是唯一因素。【要点深化要点深化】第24页，本讲稿共28页例例4已知碳酸钙的分解已知碳酸钙的分解CaCO3
12、(s)=CaO(s)CO2(g)仅在高仅在高温下自发；氯酸钾的分解温下自发；氯酸钾的分解2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)在任在任何温度下都自发，下面有几组焓变数据，其中可能正确的何温度下都自发，下面有几组焓变数据，其中可能正确的()【典例精析典例精析】B第25页，本讲稿共28页 B既是放热又是熵增的反应一定自发，既是吸热又是熵减既是放热又是熵增的反应一定自发，既是吸热又是熵减的反应一定不自发，吸热的熵增反应仅在高温时自发。故只有的反应一定不自发，吸热的熵增反应仅在高温时自发。故只有B项正确。项正确。点评点评 在判断反应是否自发时，焓变和熵变都是与反应能否自在判断反应是否自发时，焓
13、变和熵变都是与反应能否自发进行有关的因素，但又都不能独立地作为反应自发性的判据，要发进行有关的因素，但又都不能独立地作为反应自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变对反应方向判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变对反应方向的综合影响。下面的变式题则涉及了催化剂与化学反应方向的问题。的综合影响。下面的变式题则涉及了催化剂与化学反应方向的问题。第26页，本讲稿共28页B第27页，本讲稿共28页 B有些能使熵值增大的吸热反应可以自发进行，如高有些能使熵值增大的吸热反应可以自发进行，如高温时温时CaCO3分解，分解，A项错误；项错误；C项错误的原因是要将二者综合起项错误的原因是要将二者综合起来即利用复合判据进行判断；来即利用复合判据进行判断；D项中使用催化剂只能加快化学项中使用催化剂只能加快化学反应的速率，不能改变反应的方向。反应的速率，不能改变反应的方向。第28页，本讲稿共28页