内容正文:
第2课时 化学平衡常数 化学反应进行的方向
考试评价解读
核心素养达成
1.能书写化学平衡常数表达式,能进行化学平衡常数、转化率的简单计算。
2.能利用化学平衡常数判断化学反应是否达到化学平衡状态以及平衡移动的方向。
宏观辨识
与
微观探析
了解平衡图像及应用。了解反应的自发性和熵的定义及应用。
证据推理
与
模型认知
知道化学平衡常数的含义,能利用化学平衡常数进行计算。
变化观念
与
平衡思想
初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响,能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。
化学平衡常数
[以练带忆]
1.只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述正确的是
( )
A.K值有变化,平衡一定移动
B.平衡向正反应方向移动时,K值一定增大
C.K值不变,平衡不可能移动
D.相同条件下,同一个反应其化学方程式的化学计量数增大2倍,K值也增大2倍
A 解析:K是温度的函数,K值变化,说明温度发生了改变,则平衡一定发生移动,A正确;若在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于反应正向进行,平衡向右移动,但K只与温度有关,故K值不变,B错误;体系温度不变,则K值不变,但平衡可能发生移动,C错误;相同条件下,同一个反应,其化学方程式的化学计量数增大2倍,K值应变为原数值的平方,D错误。
2.1 000 K时反应C(s)+2H2(g)CH4(g)的K=8.28×107,当各气体物质的量浓度分别为H2 0.7 mol/L、CH4 0.2 mol/L时,上述反应( )
A.正向移动
B.逆向移动
C.达到平衡
D.不一定
A 解析:Q=≈0.408,Q<K,说明该反应没达到平衡,v正>v逆,反应正向移动。
3.反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),700 ℃时平衡常数为1.47,900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是( )
A.升高温度该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
B.该反应的化学平衡常数表达式为K=
C.该反应的正反应是吸热反应
D.增大CO2浓度,平衡常数增大
C 解析:A项,升温,正、逆反应速率均增大,故A不正确;B项,该化学平衡常数表达式为K=,故B不正确;C项,升温,平衡常数增大,表明平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应,故C正确;D项,增大反应物浓度,平衡常数不变,故D不正确。
[练后梳理]
1.定义
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,称为化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K表示。
2.表达式
对于反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),K=。
(1)固体物质和纯液体物质的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中。
(2)代入平衡常数表达式中的浓度是平衡浓度。
(3)化学平衡常数表达式与具体的化学方程式相对应,同一个化学反应,用不同的化学方程式表示时,其平衡常数表达式不同。
3.意义
平衡常数表明在一定条件下反应进行的程度。K越大,表示正反应进行的程度越大。
4.影响因素
(1)内因:反应物本身的性质。
(2)外因:K只受温度的影响,与浓度、压强、催化剂等外界因素无关。
5.K值与可逆反应进行程度的关系
K
<10-5
10-5~105
>105
反应程度
很难进行
反应可逆
反应可接近完全
6.化学平衡常数的应用
(1)判断平衡移动的方向
对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在任意状态下,生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用浓度商Q=表示,则:Q
(2)判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
化学反应进行的方向
[以练带忆]
1.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个重要因素
D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据
C 解析:多数能自发进行的反应都是放热反应,但并不是所有能自发进行的反应都是放热反应,既然说“多数”,必定存在特例,所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素,但不是唯一因素。
2.已知(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ/mol,下列说法中正确的是( )
A.该反应中熵变、焓变皆大于0
B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行
C.碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定能自发进行
D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
A 解析:该反应ΔH>0,反应物为固体,生成物中产生了气体,Δ