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1、第七章化学反应速率和化学平衡2021/8/11 星期三1第三讲化学平衡常数第三讲化学平衡常数化学反应进行的方向化学反应进行的方向2021/8/11 星期三2考纲要求考纲要求1理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。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掌掌握握化化学学反反应应在在一一定定条条件件下下能能否否自自发发进进行行的的判判断断依依据据，能能够够利利用用化化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。2021/8/1
2、1 星期三3考点一化学平衡常数考点一化学平衡常数知识梳理知识梳理平衡平衡浓度系数次幂的乘积浓度系数次幂的乘积浓度系数次幂的乘积浓度系数次幂的乘积K2021/8/11 星期三43意义意义(1)K值值越越大大，正正反反应应进进行行的的程程度度_，反反应应物物的的转转化化率率_；K值值越越小小，正正反反应应进进行行的的程程度度_，反反应应物物的的转转化化率率_。(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
3、衡常数改变。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无关。影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。越大越大越大越大越小越小越小越小温度温度2021/8/11 星期三5判断正误，正确的划判断正误，正确的划“”，错误的划，错误的划“”(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任意浓度平衡常数表达式中，可以是物质的任意浓度()(2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数()(3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动()(4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化化学平衡发生移动，平衡常数不一定发
4、生变化()思考辨析思考辨析2021/8/11 星期三6题组训练题组训练2021/8/11 星期三7解解析析K只只随随温温度度的的改改变变而而改改变变，除除改改变变温温度度外外，改改变变其其他他条条件件都不会引起平衡常数的改变。都不会引起平衡常数的改变。答案答案A2021/8/11 星期三82021/8/11 星期三92021/8/11 星期三102021/8/11 星期三112021/8/11 星期三12T/7008008501 0001 200K0.60.91.01.72.6正反应正反应 2021/8/11 星期三13(2)能能判判断断该该反反应应达达到到化化学学平平衡衡状状态态的的依依据据
5、是是_(填填选项字母选项字母)。Ac(CO2)c(CO)BK不变不变C容器中的压强不变容器中的压强不变Dv正正(H2)v正正(CO2)Ec(H2)保持不变保持不变(3)若若某某温温度度下下，平平衡衡浓浓度度符符合合下下列列关关系系：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，此此时时的的温温度度为为_；在在此此温温度度下下，若若该该容容器器中中含含有有1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O，则则此此时时反反应应所所处处的的状状态态为为_(填填“向向正正反反应应方方向向进进行行中中”“向向逆逆反反应应方方向向进进行中行中”或或“平衡状态平衡状态
6、”)。E 850 向正反应方向进行中向正反应方向进行中 2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三152021/8/11 星期三161分析三个量分析三个量即起始量、变化量、平衡量。即起始量、变化量、平衡量。2明确三个关系明确三个关系(1)对于同一反应物，起始量变化量平衡量。对于同一反应物，起始量变化量平衡量。(2)对于同一生成物，起始量变化量平衡量。对于同一生成物，起始量变化量平衡量。(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。考点二有关化学平衡的计算考点二有关化学平衡的计算知识梳理知识梳理2021/8/11 星期三172021/8/
7、11 星期三182021/8/11 星期三19题组训练题组训练2021/8/11 星期三202021/8/11 星期三212021/8/11 星期三222021/8/11 星期三232021/8/11 星期三242021/8/11 星期三25下列说法正确的是下列说法正确的是()A实实验验中中，若若5 min时时测测得得n(M)0.050 mol，则则0至至5 min时时间间内内，用用N表示的平均反应速率表示的平均反应速率v(N)1.0102 mol/(Lmin)B实验实验中，该反应的平衡常数中，该反应的平衡常数K2.0C实验实验中，达到平衡时，中，达到平衡时，X的转化率为的转化率为60%D实验
8、实验中，达到平衡时，中，达到平衡时，b0.0602021/8/11 星期三262021/8/11 星期三272021/8/11 星期三282021/8/11 星期三2925%增大增大 6 2021/8/11 星期三30大于大于 2021/8/11 星期三312021/8/11 星期三322021/8/11 星期三331自发过程自发过程(1)含义。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。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)特点。特点。体体系系趋趋向向于于从从_状状态态转转变变为为_状状态态(体体系系对对外外部部_或或_热量热量)。在在密密闭闭条条件件下下，
9、体体系系有有从从_转转变变为为_的的倾倾向向性性(无无序序体系更加稳定体系更加稳定)。考点三化学反应进行的方向考点三化学反应进行的方向知识梳理知识梳理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2021/8/11 星期三342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。放放热热过过程程中中体体系系能能量量_，H_0，具具有有自自发发进进行行的的倾倾向向，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。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。(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_。熵熵的
10、的大大小小：同同种种物物质质，三三种种状状态态下下，熵熵值值由由大大到到小小的的顺顺序序为为_。熵熵判判据据：体体系系的的混混乱乱度度_，S_0，反反应应有有自自发发进进行行的的倾倾向向。但但有有些些熵熵减减的的过过程程也也能能自自发发进进行行，故故只只用用熵熵变变来来判判断断反反应应方方向向也也不全面。不全面。降低降低混乱混乱SS(g)S(l)S(s)增大增大2021/8/11 星期三35(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_。应应用用：恒恒温温、恒恒压压下下，判判断断化化学学反反应应自自发发性性的的判判据据，不不仅仅与与焓焓变变和熵
11、变有关，还与温度有关，可推出下列关系式：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时时，反反应应是是否否能能自自发发进进行行与与_有关。有关。GkJ/molHTS温度温度2021/8/11 星期三36判断正误，正确的划判断正误，正确的划“”，错误的划，错误的划“”(1)放放热热过过程程有有自自发发进进行行的的倾倾向向性性，但但并并不不一一定定能能自自发发进进行行，吸吸热热过过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行
12、程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行()(2)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()思考辨析思考辨析 2021/8/11 星期三371实实验验证证明明，多多数数能能自自发发进进行行的的反反应应都都是是放放热热反反应应。对对此此说说法法的的理理解正确的是解正确的是()A所有的放热反应都是自发进行的所有的放热反应都是自发进行的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D焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据焓变是决定反应是否具有自
13、发性的唯一判据答案答案C题组训练题组训练2021/8/11 星期三382下列过程属于熵增加的是下列过程属于熵增加的是()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答案答案D2021/8/11 星期三393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)答案答案B2021/8/
14、11 星期三404 已已 知知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H 74.9 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碳碳酸酸盐盐分分解解反反应应中中熵熵增增加加，因因此此任任何何条条件件下下所所有有碳碳酸酸盐盐分分解解一一定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综合考虑综合考虑答案答案D2021/8/11 星期三41焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响HSHTS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进行在任何温度下过程均自发进行永远是正值永远是正值在任何温度下过程均非自发进行在任何温度下过程均非自发进行低温为正，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2021/8/11 星期三42