【三维设计】(人教通用版)高考化学一轮总复习讲义 第三节 化学平衡常数化学反应进行的方向

第三节

化学平衡常数__化学反应进行的方向

一、化学平衡常数 1．表达式

对于可逆反应：mA(g)＋nB

＋qD(g)，其化学平衡常数K ＝

。

2．影响因素

化学平衡常数与反应物和生成物的浓度无关，只与温度有关。 3．意义

K 值越大，正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大。 二、化学反应进行的方向 1

．自发过程

(1)含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。 (2)特点：

①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。 ②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。 2．化学反应方向的判据

⎪⎪⎪

放热过程中体系能量降低，ΔH<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

变判断反应方向不全面

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①熵的大小：同种物质，熵值：气态>液态>固态②熵判据：体系的混乱度增加即熵增，ΔS>0，反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行，故只用熵变来判断反应方向也不全面

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①当ΔH<0，ΔS>0，反应一定能自发进行②当ΔH>0，ΔS<0，反应一定不能自发进行③当ΔH<0，ΔS<0，低温下反应能自发进行④当ΔH>0，ΔS>0，高温下反应能自发进行

1.甲反应的平衡常数比乙反应的平衡常数大，是否甲比乙进行的程度就大呢？

提示：不是，因为甲反应与乙反应的平衡常数表达式不同，计算出的K 值不同，不能比较。 2．在一定温度下，三个反应： H2(g)

＋ K1 12H2(g)＋1

2

K2

＋I2(g) K3，K1与K2、K3有何关系？？ 提示：由平衡常数表达式可以推出：K1＝K22 K1·K3＝1

3．升高温度，化学反应速率增大，化学平衡常数一定会增大吗？

提示：化学平衡常数只受温度影响，升高温度，若正反应为吸热反应，则平衡常数增大，若正反应为放热反应，则平衡常数减小。

4．能自发进行的反应一定能在自然界自然发生吗？

提示：能自发进行并不一定能实际发生，它往往需要一定的条件，如有机物的燃烧是自发反应，但需要点燃才能够发生。 5．如何理解复合判据的应用？

提示：焓判据和熵判据能作为反应自发进行的一般判据，而由焓判据和熵判据组成的复合判据才是反应是否自发进行的根本判据：反应是否自发与温度有关，一般低温时以焓变影响为主；高温时以熵变影响为主。根据ΔH －TΔS 可准确判断反应进行的方向。

6．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是( ) A ．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

C ．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

解析：选C 焓变是判断反应能否自发进行的一种判据。但不是唯一判据，有些放热反应不是自发反应，有些自发反应是吸热的。

1．在一定温度下的1 L 的密闭容器中发生反应：C(s)＋＋H2(g)，平衡时测得C 、H2O 、CO 、H2的物质的量都为0.1 mol 。 (1)该反应的平衡常数K ＝________。 (2)若升高平衡体系的温度，该反应的平衡常数会增大，则该反应的ΔH________零(填“大于”

或“小于”)。

(3)相同条件下，向该密闭容器中充入各物质的起始量如下：①均为0.2 mol ②C(s)、H2O 为0.2 mol ，CO 、H2为0.1 mol ，你能判断该反应进行的方向吗？ 解析：(1)容积为1 L ，则H2O 、CO 、H2的平均浓度均为0.1 mol·L －1，K ＝

＝0.1×0.10.1＝0.1。(2)升高温度平衡常数增大，说明平衡右移，正反应为吸热反应，ΔH 大于

零。(3)①Qc ＝

0.2×0.20.2＝0.2>0.1＝K ，反应向逆反应方向进行；②Qc ＝0.1×0.1

0.2

＝0.05<0.1＝K ，则反应向正反应方向进行。

答案：(1)0.1 (2)大于 (3)①向逆反应方向 ②向正反应方向 2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋＋H2O(g)，

回答下列问题：

(1)该反应的化学平衡常数表达式为K ＝________。 (2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。

(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________。

(4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO 、5 mol H2O ，反应达到平衡后，其化学平衡常数K________1.0(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

(5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平移________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。 解析：(1)根据化学方程式可写出K ＝

。

(2)分析表中数据可知，随着温度的升高，K 值逐渐增大，说明正反应是吸热反应。 (3)某温度下，由3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O) 得出

＝3

5

＝0.6＝K ，K 只与温度有关，温度一定则K 为定值，查表知K ＝0.6时对应温度是700 ℃。

(4)只要温度不变，K 数值就不变，故830 ℃条件下，K 的数值是1.0。

(5)830 ℃时达到平衡，扩大容器体积的瞬间，反应物和生成物的浓度都减小相同的倍数，据K ＝可知，浓度同时改变相同倍数时，则平衡不移动。 答案：(1)

(2)吸热 (3)700 ℃ (4)等于 (5)不

3．高考组合题

(1)(2012·江苏高考节选)一定条件下，NO 与NO2存在下列反应：NO(g)＋

，其平衡常数表达式为K ＝________。

(2)(2012·安徽高考节选)工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应：PbSO4(s)＋CO2－3＋SO2－4(aq)；上述反应的平衡常数表达式：K ＝______________________________。