第7章 第24讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向（word教参）-【金版新学案】2024高考化学大一轮复习讲义·高三总复习（人教版）

第24讲　化学平衡常数　化学反应进行的方向 [考纲要求]　1.理解化学平衡常数的含义并能进行简单计算。2.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。3.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据，能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。 考点一　化学平衡常数 1．化学平衡常数的表达式 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)， 化学平衡常数K＝(式中各物质的浓度为平衡时的浓度)。 2．影响因素 (1)K只与温度有关。 (2)升高温度 3．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的任意状态，浓度商：Q＝。 Q<K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q>K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：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。 学生用书第170页 　一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　K1 ②N2(g)＋H2(g)NH3(g)　K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　K3 (1)K1和K2，K1＝ 。 (2)K1和K3，K1＝ 。 提示：　(1)K　(2) [诊断辨析]　正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一时刻的浓度(　　) (2)化学平衡移动，化学平衡常数一定改变(　　) (3)对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大(　　) (4)反应A(g)＋3B(g)2C(g)达平衡后，温度不变，增大压强，平衡正向移动，平衡常数K值增大(　　) (5)化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度(　　) (6)其他条件不变，使用不同催化剂，反应的平衡常数不变(　　) 答案：　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√ 题点一　推导平衡常数之间的关系 1．已知下列反应在某温度下的平衡常数： H2(g)＋S(s)H2S(g)　K1 S(s)＋O2(g)SO2(g)　K2 则在该温度下反应H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常数为(　　) A．K1＋K2 B． K1－K2 C．K1×K2 D． K1/K2 D　[由平衡常数的定义可知，K1＝，K2＝，反应H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常数K＝，可知K＝K1/K2。] 题点二　速率常数与平衡常数的关系 2．无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋24.4 kJ·mol－1。 上述反应中，正反应速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为 (以k正、k逆表示 )。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k正＝4.8×104 s－1，当N2O4分解10%时，v正＝ kPa·s－1。 解析：　上述反应中，正反应速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，平衡时，v正＝v逆，k正·p(N2O4)＝k逆·p2(NO2)，Kp为。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k正＝4.8×104 s－1，当N2O4分解10%时，v正＝4.8×104 s－1×100 kPa×＝3.9×106 kPa·s－1。 答案：　　3.9×106 题点三　化学平衡常数的应用 3．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 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 (填“吸热”或“放热”)反应。 (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 (填“大于”“小于”或“等于”)1.0。 (5)830 ℃时，容器中的化学反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大