第7章 第22讲 化学平衡常数 化学反应的方向与调控-【衡中学案】2024年新高考化学一轮总复习(人教版)

衡中学案·2024 年度创新设计·新教材 第 ２２ 讲　 化学平衡常数　 化学反应的方向与调控 [复习目标] 　 １. 认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量ꎬ知道化学平衡常数的含义ꎮ ２. 能书写平衡常数表达式ꎬ能进行平衡常数、转化率的简单计算ꎬ能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学 反应是否达到平衡及平衡移动的方向ꎮ ３. 知道化学反应是有方向的ꎬ知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关ꎮ ４. 认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用ꎮ 知道催化剂可以改变 反应历程ꎬ对调控化学反应速率具有重要意义ꎮ ５. 针对典型的案例ꎬ能从限度、速率等角度对化学反应和化工生产条件进行综合分析ꎮ ６. 掌握等效平衡的解题方法———极值思维法ꎮ 考点一　 化学平衡常数 必备知识􀅰梳理夯实 考 点 清 单 　 　 １. 化学平衡常数 (１)定义 在一定　 　 　 　 下ꎬ当一个可逆反应达到　 　 　 　 时ꎬ生成物　 　 　 　 与反应物 　 　 　 　 的比值是一个 常数ꎬ简称平衡常数ꎬ用符号　 　 　 　 表示ꎮ 化学平衡 常数是指某一具体反应的平衡常数ꎮ (２)表达式 对于一般的可逆反应 ｍＡ(ｇ) ＋ ｎＢ(ｇ)􀜩􀜨􀜑 ｐＣ(ｇ) ＋ ｑＤ(ｇ)ꎬ在一定温度下达到平衡时ꎬ平衡常数的表达式: Ｋ ＝ 　 　 　 　 ꎮ ①平衡常数表达式中ꎬ各物质的浓度均为平衡时 的浓度ꎮ 其书写形式与化学方程式的书写有关ꎮ ②固体和纯液体的浓度视为常数ꎬ通常不计入平 衡常数表达式中ꎮ (３)意义:Ｋ 值大小反映了化学反应进行的程度ꎮ ①Ｋ 值越大ꎬ正反应进行的程度　 　 　 　 ꎬ反应物 的转化率 　 　 　 　 ꎮ 当 Ｋ≥　 　 　 　 时ꎬ可以认为反 应进行得较完全ꎮ ②Ｋ 值越小ꎬ正反应进行的程度　 　 　 　 ꎬ反应物 的转化率 　 　 　 　 ꎮ 当 Ｋ≤　 　 　 　 时ꎬ认为反应很 难进行ꎮ (４)影响因素 ①内因:　 　 　 　 的性质ꎮ ②外因:只受　 　 　 　 影响ꎬ与　 　 　 　 、　 　 　 、 　 　 　 　 等外界因素无关ꎮ 即在一定温度下ꎬ平衡常 数保持不变ꎮ ２. 化学平衡常数的应用 (１)判断、比较可逆反应进行的程度 一般来说ꎬ一定温度下的一个具体的可逆反应: Ｋ 值 正反应进行 的程度 平衡时生 成物浓度 平衡时反应 物浓度 反应物 转化率 越大 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 越小 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 (２)判断正在进行的可逆反应的方向以及反应是 否达到平衡 对于可逆反应:ｍＡ( ｇ) ＋ ｎＢ ( ｇ) 􀜩􀜨􀜑 ｐＣ ( ｇ) ＋ ｑＤ(ｇ)ꎬ若浓度商 Ｑ ＝ ｃ ｐ(Ｃ)􀅰ｃｑ(Ｄ) ｃｍ(Ａ)􀅰ｃｎ(Ｂ) ꎬ则将浓度商和平 衡常数作比较可得可逆反应所处的状态ꎮ 　 　 (３)判断可逆反应的反应热 升高温度 Ｋ 值增大 → 正反应为　 　 　 反应→ Ｋ 值减小 → 正反应为　 　 　 反应→ 降低温度 Ｋ 值增大 → 正反应为　 　 　 反应→ Ｋ 值减小 → 正反应为　 　 　 反应→ (４)计算转化率:利用平衡常数计算转化率的主 要途径是利用温度不变时ꎬ平衡常数不变列方程求解ꎮ 转化率是指平衡时转化了的某反应物的量与转化 前该反应物的量之比ꎬ用来表示反应限度ꎮ 可逆反应中某一反应物 Ａ 的平衡转化率可表 示为: 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 HZXA　 ２３８ 高考一轮总复习·化学 α(Ａ) ＝ 　 　 　 　 　 　 　 　 [ ｃ０(Ａ)代表 Ａ 的初始 浓度ꎬｃ平(Ａ)代表 Ａ 的平衡浓度]ꎮ [微点拨] 　 平衡转化率的几点注意事项 ①在同一条件下ꎬ平衡转化率是最大的转化率ꎮ ②产率 ＝ 实际产量 理论产量 × １００％ ꎬ“产率”不一定是平 衡状态下的ꎮ ③催化剂可以提高产率ꎬ但是不能提高平衡转 化率ꎮ ④ 平 衡 时 混 合 物 组 分 的 百 分 含 量 ＝ 某组分的平衡量 平衡时各物质的总量 × １００％ (５)计算相关反应的平衡常数ꎮ 若只是反应方向 改变ꎬ则平衡常数变为其倒数ꎻ若只是方程式中各物质 的化学计量数等倍扩大(变为原来 ｎ 倍)或缩小程度相 同(变为原来的 １ｎ )ꎬ则相应的平衡常数也会变为