内容正文:
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.K为_________________________________________
_________________________________________,在温
度一定时,K为_____,称为_____________。
各生成物物质的量浓度的系数次方的乘积与各
反应物物质的量浓度的系数次方的乘积的比值
常数
化学平衡常数
2.平衡常数的表达式
(1)对于反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)在一定
温度下,K= 。
(2)同一化学反应,可以用不同的化学方程式来表示,
每个化学方程式都有对应的平衡常数表达式及其相应
的平衡常数。写出下列方程式的K的表达式:
H2(g)+I2(g) 2HI(g) K=
H2(g)+ I2(g) HI(g) K=
2HI(g) H2(g)+I2(g) K=
3.意义
(1)K值越大,正反应进行的程度_____,反应物的转化
率_____。
(2)K只受_____影响,与反应物或生成物的浓度变化无
关。
越大
越大
温度
【微点拨】
(1)平衡常数的表达式及单位与方程式的书写形式有关。
(2)正反应和逆反应的平衡常数互为倒数关系。
二、化学反应进行的方向
1.自发过程
(1)在一定条件下,不用借助于_____就可以自动进行
的过程。例如水由高处流向低处的过程、热由高温物
体导向低温物体的过程等。
外力
(2) 特点:
①体系趋向于从_____状态转变为_____状态(体系对
外部_____或_____热量)。
②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
做功
释放
有序
无序
2.判断反应自发进行的判据
(1)焓判据:多数能自发进行的化学反应是_________,
有利于反应自发进行。不少_________也能自发进行。
放热反应
吸热反应
(2)熵判据:
熵(S)是描述体系_______的物理量,熵的符号是__,
单位:____________。
大小判据:
①体系混乱度越大,熵值_____;
②同一条件:不同物质的熵值_____;
混乱度
S
J·mol-1·K-1
越大
不同
③反应熵变:ΔS= ____________________________。
气体物质的量增大的反应,ΔS__0;气体物质的量减小
的反应,ΔS__0。
S总和(生成物)-S总和(反应物)
>
<
【微点拨】
(1)某些自发反应需在一定条件下才能自动进行,非自发反应具备了一定条件也能发生。
(2)对于一个特定的气相反应,熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。
1.(RJ选修4·P30改编)反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)的
平衡常数为K1;反应HI(g) H2(g)+ I2(g)的平衡
常数为K2,则K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的
测定值) ( )
A.K1=2K2 B.K1=
C.K1= D.K1=
【解析】选C。K1= ,K2= ,则
K1= 。
2.(RJ选修4·P30改编)炼铁高炉中发生的基本反应之
一为FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。下列
说法不正确的是 ( )
A.升高温度,平衡移动后达到新的平衡时平衡常数增
大
B.将高炉加高后,达到平衡时平衡常数增大
C.将矿石粉碎不能使平衡常数增大
D.平衡常数越大,尾气中CO含量越少,CO2含量越多
【解析】选B。正反应为吸热反应,故升高温度平衡向
正反应方向移动,平衡常数增大;平衡常数只与温度有
关,故增加高炉的高度,不能改变平衡状态;将矿石粉
碎只能增大反应速率,却不能使平衡常数增大;该反应
的平衡常数表达式为K= ,故平衡常数越大,尾
气中CO含量越少,CO2含量越多。
3.(RJ选修4·P36改编)下列过程的熵变的判断不正确的是 ( )
A.溶解少量食盐于水中,ΔS>0
B.纯碳和氧气反应生成CO(g),ΔS>0
C.H2O(g)变成液态水,ΔS>0
D.CaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g),ΔS>0
【解析】选C。一般来说,气态的熵最大,液态次之,固态最小,所以C项,水由气态变成液态,熵减少,ΔS<0,C项错误。
4.(RJ选修4·P36改编)反应2AB(g)====C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,反应后体系中物质的总能量升高,则该反应的ΔH、ΔS应为 ( )
A.ΔH<0,ΔS>0 B.ΔH<0,ΔS<0
C.ΔH>0,ΔS>0 D.ΔH>0,Δ