专题21化学平衡常数化学反应的方向

1专题21化学平衡常数化学反应的方向1、定义：在下，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，这个常数叫做该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）。2、表达式及单位mA+nB≒pC+qDK的单位为(mol·L-1)n3、注意问题①K只受到温度影响，与浓度无关②纯固体、液体浓度，一般不出现在表达式中③非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中如酒精和醋酸的反应C2H5OH+CH3COOH≒CH3COOC2H5+H2OK=C(CH3COOC2H5)·C(H2O)/C(C2H5OH)·C(CH3COOH)Eg:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)④同一反应，系数不同，K值不同。同一可逆反应K正=1/K逆⑤K值只说明反应能达到的最大限度，不能说明反应的速度。⑥平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，估计反应的可能性。4、化学平衡常数意义①判断反应进行的程度（1）一般来说，K＞105，认为正反应进行得较完全（2）K＜10-5认为正反应很难进行（逆反应较完全）（3）10-5≤K≤105认为是可逆反应N2(g)+O2(g)≒2NO(g)K=1×10-30(298K)②判断反应△H（1）若正反应是吸热反应,升高温度,K值增大;（2）若正反应是放热反应,升高温度,K值减少。反应:H2(g)+I2(g)≒2HI(g)△H0,起始浓度相同，平衡常数与温度的关系如下：③判断反应方向对于可逆反应:mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)任意状态下，生成物浓度幂之积比反应物浓度的幂之积叫做浓度商.小结(1)平衡是有条件的、动态的。(2)K不随起始浓度大而变。(3)K与温度有关。(4)K与方程式写法有关。附：多重平衡规则{若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)}2NO(g)+O2(g)≒2NO2K12NO2(g)≒N2O4K22NO(g)+O2(g)≒N2O4(g)K=K1K22五．有关化学平衡的计算1、物质浓度的变化关系反应物：n平＝n始－n转,对于生成物：n平＝n始+n转。2、计算模式：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)起始量mn00变化量axbxcxdx平衡量m-axn-bxcxdx计算理论：（1）、物质的量的变化量（浓度变化量）之比=计量数之比(2)、反应物的转化率转化率==%100*)()(体积或浓度反应物起始的物质的量体积或浓度反应物转化的物质的量(3)、恒温、恒容：混合气体的压强与其物质的量成正比(4)、恒温、恒压：混合气体的体积与其物质的量正比六、化学反应进行的方向反应方向判据自发方向例外结论1、焓判据（能量判据）体系趋向于从高能状态转变为低能状态，这时体系会对外做功或者释放热量。△H0的放热反应有利于反应自发进行但是有些吸热反应也可以自发，例如Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O只用焓变判断反应方向不全面2、熵判据（混乱度判据）符号为“S”位：J•mol-1•K-1大多数自发进行的反应趋向于使体系的混乱度增大（即熵变△S0）的倾向，化学反应的△Ｓ越大，越有利于反应自发进行。对同一物质熵，S(g)＞S(l)＞S(s)少数熵减小的反应，在一定条件下也可以自发地进行eg:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)只用熵变判断反应方向不全面3、自由能判据（复合判据）△G：自由能变化量（自由能变）△G=△H—T·△S△G0的反应可自发进行△G0的反应不可自发进行△G=0的反应,处在平衡状态△G0的反应可自发进行，仅仅指在该条件下化学反应自发进行的趋势，但不能说明在该条件下是否实际发生。因为反应能否实际发生还涉及反应速率的问题。七、平衡转化率的问题（1）若反应物只有一种，aA(g)≒bB(g)+cC(g),恒T恒V，nA↑①若a=b+c，A的转化率不变即，a≠b+c时，增大或减少反应物的弄得，平衡按加压或减压处理②若a＞b+c，)(A↑③若a＜b+c，)(A↓（2）若反应物不止一种。如mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)，nA↑①平衡向正向移动，)(A↓，)(B↓两种气态物质发生的可逆反应，增大一种物质的浓度，自身的转化率↓，使另一种物质的转化率↑。②按原比例等倍数增大A,B的量，平衡正向移动。m+n=p+q，)(A，)(B均不变m+n＜p+q，)(A，)(B均↓m+n＞p+q，)(A，)(B均↑