1、第24讲化学平衡常数化学反应进行的方向考纲要求 1.了解化学平衡常数的含义并能利用化学平衡常数进行相关计算。2.能正确计算化学反应的转化率()。3.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。,高频考点一化学平衡常数1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度()(2)温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数()(3)升高温度，平衡常数一定增大()(4)平衡常数变化，化学平衡不一定发生移动(),1化学平衡常数(1)概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物_与反应物_的比值是一个常数，称为化学平衡常数，用符号K表示。,浓度幂之积,浓度幂
2、之积,(3)实例,2.化学平衡常数的意义(1)K值越大，反应物的转化率_，正反应进行的程度_。(2)K只受_影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。,越大,越大,温度,(2)判断可逆反应的热效应,【解析】 按先后顺序对反应式进行编号，依次为、，由于所求的反应式可用反应式反应式得到，故由化学平衡常数的意义知，K3K1/K2。【答案】 D,考点2化学平衡常数的影响因素3(2016上海高考)随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。完成下列填空：(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式
3、为CO2(g)4H2(g) CH4(g)2H2O(g),已知H2的体积分数随温度的升高而增加。若温度从300 升至400 ，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。(选填“增大”“减小”或“不变”),(2)相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：,【知识归纳】 (1)化学平衡常数与物质状态的关系由于固体或纯液体的浓度视为常数1，所以在平衡常数表达式中不再写出。(2)化学平衡常数与平衡移动的关系即使化学平衡发生移动，但只要温度不变，平衡常数就不会改变，利用此守恒可以计算恒定温度下再次平衡后的转化率等物理量，这也是定量计算的重要定律。,考点3应用K判断反应的状
4、态及热效应5(2018贵阳模拟)某温度下反应H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数K57.0，现向此温度下的真空容器中充入0.2 molL1H2(g)、0.5 molL1I2(g)及0.3 molL1HI(g)，则下列说法中正确的是()A反应正好达平衡B反应向左进行C反应向某方向进行一段时间后K57.0D反应向某方向进行一段时间后c(H2)0.2 molL1,6(2016海南高考)顺1，2二甲基环丙烷和反1，2二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为：v(正)k(正)c(顺)和v(逆)k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问
5、题：,(1)已知：t1温度下，k(正)0.006 s1，k(逆)0.002 s1，该温度下反应的平衡常数值K1_；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则H_0(填“小于”“等于”或“大于”)。,(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_(填曲线编号)，平衡常数值K2_；温度t2_t1(填“小于”“等于”或“大于”)，判断理由是_。,【解析】 (1)根据v(正)k(正)c(顺)、k(正)0.006 s1，则v(正)0.006c(顺)，v(逆)k(逆)c(反)，k(逆)0.002 s1，v(逆)k(逆)c(反)0.002c(反)，化学平衡状态时正逆反应速率相等，则0.
6、006c(顺)0.002c(反)，K1c(反)/c(顺)0.0060.0023；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，说明断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反应，则H小于零。,(2)反应开始时，c(顺)的浓度大，单位时间的浓度变化大，w(顺)的变化也大，故B曲线符合题意，设顺式异构体的起始浓度为x，该可逆反应左右物质系数相等，均为1，则平衡时，顺式异构体为0.3x，反式异构体为0.7x，所以平衡常数值K20.7x0.3x7/3，因为K1K2，放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动，所以温度t2大于t1。【答案】 (1)3小于(2)B7/3大于因K1K2，放热反应升高温度时平衡向
7、逆反应方向移动,高频考点二化学平衡常数的计算1某温度下，向容积为2 L的密闭反应器中充入0.10 mol SO3，当反应器中的气体压强不再变化时，测得SO3的转化率为20%，则该温度下反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡常数为_。,考点1化学平衡常数与转化率的基本计算1(2018铜川模拟)在10 L密闭容器中，1 mol A和3 mol B在一定条件下反应：A(g)xB(g)2C(g)，2 min后反应达到平衡时，测得混合气体共3.4 mol，生成0.4 mol C，则下列计算结果正确的是()A平衡时，物质的量之比n(A)n(B)n(C)2114Bx值等于3CA的转化率为20%DB
8、的平均反应速率为0.4 molL1min1,2a0.4 mol，a0.2 mol。平衡时混合气体的总物质的量为3.4 mol，1a3xa2a3.4 mol，x4，B错；平衡时A、B、C的物质的量分别为0.8 mol、2.2 mol、0.4 mol，所以比值为4112，A错；A的转化率为0.2 mol/1 mol100%20%，C对；B的平均反应速率为0.8 mol/(10 L2 min)0.04 molL1min1，D错。【答案】 C,2(2018辽宁五校联考)t 时，在体积不变的密闭容器中发生反应：X(g)3Y(g)2Z(g)，各组分在不同时刻的浓度如表所示，下列说法正确的是(),A.平衡时
9、，X的转化率为20%Bt 时，该反应的平衡常数为40C增大平衡后的体系压强，v正增大，v逆减小，平衡向正反应方向移动D前2 min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)0.03 molL1min1,考点2化学平衡常数与转化率的相互换算(一)已知化学平衡常数，求转化率3羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1,反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是()A升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应B通入CO后
10、，正反应速率逐渐增大C反应前H2S物质的量为7 molDCO的平衡转化率为80%,(二)已知转化率，求化学平衡常数4已知：C2H4(g)H2O(g) C2H5OH(g)H45.5 kJmol1。乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中nH2OnC2H411)。,(1)列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算。分压总压物质的量分数)。,(2)图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为_，理由是_。(3)气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度
11、290 ，压强6.9 MPa。nH2OnC2H40.61。乙烯的转化率为5%。若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有_、_。,高频考点三化学反应进行的方向,(4)由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程()(5)凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的()(6)10的水结成冰，可用熵变的判据来解释反应的自发性(),2能自发进行的反应一定能实际发生吗？【答案】 不一定；化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势，并不能说明在该条件下反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快慢问题。,1自发过程(1)含义：在一定条件
12、下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。(2)特点体系趋向于从_状态转变为_状态(体系对外部做功或_热量)。在密闭条件下，体系有从_转变为_的倾向性(无序体系更加稳定)。,高能,低能,放出,有序,无序,2化学反应方向的判据(1)焓判据放热过程中体系能量_，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方向不全面。(2)熵判据熵：描述体系_程度的物理量，符号为_，熵值越大，体系混乱度_。,降低,混乱,S,越大,同种物质的熵值比较：S(g)_ S(l)_ S(s)。 熵判据：体系的混乱度_，S0，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。,增大,(3)复合判据在温度、压强一定的条件下，化学反应方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的复合判据为GHTS。,【注意】 (1)反应能否自发进行，需要综合考虑焓变和熵变对反应的影响。(2)复合判据HTS0,4(2018天水模拟)下列说法中，正确的是()A反应产物的总能量大于反应物的总能量时，H0的反应在温度低时不能自发进行D在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，不能改变化学反应进行的方向,【知识归纳】 焓变、熵变和温度对化学反应方向的影
