1、第23讲化学平衡常数化学反应进行的方向 一、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，用符号K表示。2表达式对于反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，K3实例化学方程式平衡常数关系式N2(g)3H2(g)2NH3(g)K1K2(或K1)K3N2(g)H2(g)NH3(g)K22NH3(g)N2(g)3H2(g)K34意义(1)K值越大，平衡时反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(2)K只受温度影响，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。5平衡转化率平衡
2、转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比，用来表示反应限度。对于反应：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，反应物A的转化率可以表示为(A)100%。二、化学反应进行的方向1自发过程(1)含义：不用借助于外力就可以自动进行的过程。(2)特点2熵与熵变(1)熵：描述体系混乱程度的物理量，符号为S。熵值越大，体系混乱度越大。(2)常见的熵增过程同一种物质的不同状态：S(g)S(l)S(s)。反应后气体物质的量增加的反应。3化学反应方向的判据1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，并指明错因。(1)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)的平衡常数表达式为K。()错因：固体
3、和纯液体通常不计入平衡常数表达式中。(2)恒温、恒容条件下，发生反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡，向容器中再充入1 mol SO2，平衡正向移动，化学平衡常数增大。()错因：K仅与温度有关。(3)改变条件，使反应物的平衡转化率都增大，该可逆反应的平衡常数一定增大。()错因：K仅与温度有关。(4)改变条件，平衡右移，则反应物的转化率一定增大。()错因：在合成氨的反应中，其他条件不变时，增加N2的量，平衡右移，但N2的转化率减小。(5)反应NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的H0。()错因：GHTS0时反应可自发进行，又S0，所以HT1，从图像
4、的纵坐标分析可得温度降低，平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；D项，处于A点的反应体系从T1变到T2的过程中，平衡向逆反应方向移动，则c(H2)增大，而c(CH3OH)减小，达到平衡时增大，正确。答案D1平衡常数的几个易错点(1)正、逆反应的平衡常数互为倒数；若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。(2)固体与纯液体以及溶液中H2O的浓度可看为常数，不能代入平衡常数表达式。(3)两反应加和得到的新反应，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积；两反应相减得到的新反应，其化学平衡常数是两反应平衡常数相除得到的商。2化学平衡常数的应用(1)利用K可以推
5、测可逆反应进行的程度K的大小表示可逆反应进行的程度，K大说明反应进行的程度大，反应物的平衡转化率大；K小说明反应进行的程度小，反应物的平衡转化率小。(2)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。(3)利用K的表达式确定化学反应方程式根据平衡常数的书写原则确定出反应物、生成物以及各物质的化学计量数。(4)借助平衡常数，可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态以及反应的方向对于可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，在一定温度下的任意时刻，通过浓度商与K的相对大小来确定反应是否达到平衡状态。Qc。Qc1O3是一种很好的消
6、毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的O为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：反应O3O2OH0平衡常数为K1；反应OO32O2H0平衡常数为K2；总反应：2O33O2H”“(4)催化剂活性降低(或反应物浓度降低等)解析(1)该温度下，正丁烷的平衡转化率为，平衡时，5(1)558.8，0.76；前2a min内压强从5 MPa增大到8.4 MPa，v(正丁烷) MPamin1。(2)若平衡时甲烷、乙烯的体积分数分别为、，则丙烯和乙烷的体积分数分别为、，正丁烷为1，Kp2.13。(3)反应为体积变大的反应，若反应在恒温、恒压条件下进行，
7、平衡后反应容器的体积变大，相当于恒温恒容条件下平衡后再扩大体积，平衡正向移动，故体积大于8.8 L。考点化学反应进行的方向解析HTS2.1809 kJmol1273 K(6.61103 kJmol1K1)0.38 kJmol10D反应2Mg(s)CO2(g)=C(s)2MgO(s)能自发进行，则该反应的H0答案C解析C项中反应的S0，若H0，正确。6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，H0B已知反应H2(g)I2(g)2HI(g)平衡常数为K，则2H2(g)2I2(g)4HI(g)的平衡常数为2KCH0、S0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答案D
