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第三节 化学平衡常数 化学反应进行的方向考纲定位要点网络1.了解化学平衡常数(K )的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。
2．能正确计算反应的平衡转化率(α)。
3．了解化学反应进行的方向判断。
化学平衡常数知识梳理 1．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，用符号K 表示。
(2)表达式：对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K ＝c p C ·c q Dc m A ·c n B。
实例①Cl 2(g)＋H 2O(l)HClO(aq)＋H ＋(aq)＋Cl －(aq)K ＝c HClO ·c H ＋·c Cl －c Cl 2。
②C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)K ＝c CO ·c H 2c H 2O。
③CO 2－3(aq)＋H 2O(l)HCO －3(aq)＋OH －(aq)K ＝c HCO －3·c OH －c CO 2－3。
④CaCO 3(s)CaO(s)＋CO 2(g) K ＝c (CO 2)。
(3)平衡常数的有关换算 ①对于N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g) K 12NH 3(g)N 2(g)＋3H 2(g) K 2NH 3(g)12N2(g)＋32H2(g) K3K1、K3的表达式分别为K1＝c2NH3c N2·c3H2，K3＝c12N2·c32H2c NH3；K1与K2的关系为K1＝1K2，K2与K3的关系为K2＝K23。
②已知：H 2(g)＋S(s) H2S(g) K1S(s)＋O 2(g) SO2(g) K2则在该温度下反应H 2(g)＋SO2(g) O2(g)＋H2S(g)，K的平衡常数K为K1/K2(用K1、K2表示)。
(4)意义：平衡常数越大，化学反应程度或限度越大，反应物的转化率越大。
高三化学教案化学平衡常数与反应的教学设计【引言】化学平衡常数是化学反应进行到一定程度时，各种物质浓度达到一定比例的特性常数。
通过学习化学平衡常数与反应的关系，可以深入理解化学反应的动态过程。
本教学设计旨在帮助高三学生系统地学习化学平衡常数与反应，并培养学生的实验设计和问题求解能力。
【教学目标】1. 理解化学平衡常数的概念及其在反应中的意义；2. 掌握计算并应用化学平衡常数，分析影响反应平衡的因素；3. 进行实验观察，从实验结果中推导出平衡常数；4. 培养学生的实验设计和问题求解能力。
【教学过程】一、导入（5分钟）1. 引入化学平衡常数的概念：请学生回顾之前学习的化学反应速率和反应均衡的内容，提问引导学生思考，化学平衡常数与反应中的物质浓度有何关系？2. 探究导入：以气体反应为例，要求学生讨论并总结重新定义平衡常数。
二、理论讲解（15分钟）1. 讲解化学平衡常数的定义和计算：向学生介绍平衡常数K、反应方程、平衡状态等基本概念，并通过示意图和公式进行解释。
2. 探究反应对平衡常数的影响：引导学生探究温度、浓度、压力等因素对平衡常数的影响，让学生理解平衡常数与反应条件之间的关系。
三、实验设计与操作（30分钟）1. 学生分组进行实验设计：鼓励学生自主设计一个实验，通过观察反应的变化来推导出平衡常数。
2. 实验操作：按照学生设计的实验方案进行实验操作，引导学生记录实验数据，并让学生在实验过程中思考反应的平衡状态。
四、实验结果与讨论（20分钟）1. 学生小组汇报实验结果：将学生分组的实验结果进行汇总，让不同小组的学生分享实验结果和观察。
2. 讨论探究：根据学生实验结果，带领学生讨论实验中观察到的现象，通过推理和分析讨论出实验所得的平衡常数。
五、拓展应用（15分钟）1. 分析其他反应的平衡常数：让学生尝试计算其他反应的平衡常数，并探究反应条件对平衡常数大小的影响。
2. 应用举例：通过实际例子，引导学生进一步认识平衡常数在实际应用中的重要性和意义。
第三节化学平衡常数化学反应进行的方向最新考纲:1.了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算.2.能正确计算化学反应的转化率.核心素养:1。
变化观念与平衡思想：能从化学平衡常数的角度分析化学反应，运用化学平衡常数解决问题。
能多角度、动态地分析化学反应的转化率，运用化学反应原理解决实际问题。
2。
证据推理与模型认知：可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。
能运用模型Q c与K的关系解释化学平衡的移动，揭示现象的本质和规律.知识点一化学平衡常数及应用1．化学平衡常数在一定温度下，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，用符号K表示。
2．表达式对于反应m A（g)＋n B（g)p C（g）＋q D（g),K＝错误!（固体和纯液体的浓度视为常数，不计入平衡常数表达式中）.例如：3.注意事项(1)K值越大，反应物的转化率越高，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）催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡常数无影响.4．应用（1）判断可逆反应进行的程度K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高；K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。
K 〈10－510－5~105>105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全（2)判断化学反应进行的方向对于可逆反应a A（g）＋b B（g)c C（g)＋d D（g），在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系;Q＝错误!，称为浓度商。
Q< K 反应向正反应方向进行，v正>v 逆Q＝K 反应处于化学平衡状态,v正＝v 逆Q〉K 反应向逆反应方向进行，v正〈v 逆（3）判断可逆反应的热效应判断正误（正确的打“√”,错误的打“×")1．合成氨的反应达平衡后，保持其他条件不变，将各物质浓度增大一倍，K不变，平衡正向移动( √)提示：保持其他条件不变，将各物质浓度增大一倍，等效于加压，平衡右移，由于温度不变，所以K不变，正确。
第3讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向考点一 化学平衡常数[学在课内]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，用符号K 表示。
2．表达式：对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K ＝c p （C ）·c q （D ）c （A ）·c （B ）(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。
化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若反应方向改变，则平衡常数改变。
若化学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。
例：N 2＋3H 2 2NH 3 K 112N 2＋32H 2NH 3 K 22NH 3N 2＋3H 2 K 3K 1＝K 22＝1K 33．意义及影响因素4.应用(1)判断、比较可逆反应进行的程度。
一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：K 值越大，反应进行的程度越大；一般来说，K ≥105时认为反应进行比较完全。
(2)判断正在进行的可逆反应的反应方向以及反应是否达到平衡。
(3)判断可逆反应的反应热。
[考在课外]教材延伸判断正误 (1)C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)的平衡常数表达式为K ＝c （CO ）·c （H 2）c （C ）·c （H 2O ）。
(×)(2)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度。
(√)(3)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热。
(√)(4)升高温度，化学反应速率增大，平衡常数一定增大。
(×) (5)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。
(×)(6)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数。
(×) (7)可根据K 随温度的变化情况判断反应的热效应。
第3讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向1.了解化学反应的方向与焓变和熵变的关系；能够利用焓变和熵变判断化学反应的方向。
2.了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行相关计算。
知识点一 化学平衡常数 一、化学平衡常数的概念及应用 1．化学平衡常数在一定温度下，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，用符号K 表示。
2．表达式(1)对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K ＝c p C ·c q Dc m A ·c n B(计算K 利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。
固体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)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，化学反应方向改变或化学计量数改变，化学平衡常数均发生改变。
举例如下：化学方程式平衡常数关系式N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)K 1＝c 2?NH 3?c ?N 2?·c 3?H 2?K 2＝K 1 K 3＝1K 112N 2(g)＋32H 2(g) NH 3(g)K 2＝c ?NH 3?c 12N 2?·c 32H 2?2NH 3(g) N 2(g)＋3H 2(g)K 3＝c ?N 2?·c 3?H 2?c 2?NH 3?3．须知(1)K 值越大，反应物的转化率越高，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)催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡常数无影响。
4．应用(1)判断可逆反应进行的程度K 值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高；K 值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。
K＜10－510－5～105＞105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全(2)判断化学反应进行的方向 对于可逆反应a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：Q ＝c c C ·c d D c a A ·c b B，称为浓度商。
化学平衡常数 化学反应进行的方向1．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(简称平衡常数)，用符号K 表示。
(2)表达式①对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K ＝c pc q c mc n(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。
②K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。
(3)实例N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) K 1＝c 23c 2c3212N 2(g)＋32H 2(g) NH 3(g) K2＝c3c122c2322NH 3(g)N 2(g)＋3H 2(g) K 3＝c 2c 32c23(5)K 值与可逆反应进行程度的关系2.对于上例反应中A(g)的平衡转化率可表示为α(A)＝c 平c 0×100%[c 0(A)代表A 的初始浓度，c 平(A)代表A 的平衡浓度]。
[小题练微点]1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)平衡常数表达式中，物质的浓度可以是任一时刻的浓度( ) (2)可逆反应2A(s)＋B(g)2C(g)＋3D(g)的平衡常数为K ＝c 2c 3c 2c( )(3)化学平衡发生移动，平衡常数一定改变( ) (4)对于反应2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)，升高温度，K 值减小，则ΔH <0( )(5)平衡常数大的可逆反应的反应物的转化率一定大( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× 2．已知反应A(g)＋在一定温度下达到平衡，该反应的平衡常数表达式为____________。
若各物质的平衡浓度分别为c (A)＝2.0 mol·L －1、c (B)＝2.0 mol·L －1、c (C)＝1.0 mol·L －1，则K ＝________。
第三节 化学平衡的移动和化学反应的方向[考纲定位] 1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识其一般规律。
2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
知识点一 影响化学平衡的因素在一定条件下，aA(g)+bB(g)mC(g)+nD(g) ΔH<0达到了平衡状态，若其他条件不变，改变下列条如果改变影响平衡的条件之一(如浓度、压强或温度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
小提醒:，某一可逆反应，一定条件下达到平衡状态，若化学反应速率改变了，化学平衡不一定发生移动，如加入催化剂；但若平衡发生移动，化学反应速率一定改变。
巩固练习:1.一定条件下C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g) ΔH>0，其他条件不变，改变下列条件:(1)增大压强，正反应速率 、逆反应速率 ，平衡 移动；(2)升高温度，正反应速率 、逆反应速率 ，平衡 移动；(3)充入水蒸气，反应速率 ，平衡 移动；(4)加入碳，反应速率 ，平衡 移动；(5)加入催化剂，反应速率 ，平衡 移动。
答案:(1)增大 增大 逆反应方向(2)增大 增大 正反应方向(3)增大 正反应方向(4)不变，不 (5)增大 不2.对于反应2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)，向密闭容器中充入2 mol SO 2和1 mol O 2，一定温度下达到平衡，c(SO 2)=a mol/L ，c(SO 3)=b mol/L ，若将容器缩小为原来的12，达到新平衡时，a mol/L c(SO 2) 2a mol/L ，c(SO 3) 2b mol/L 。
(填“>”“<”或“=”)。
答案:< < >知识点二 化学反应进行的方向1.自发过程(1)含义:在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点:①体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态(体系对外部做功或释放能量)；②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
1.了解化学反应的方向与焓变和熵变的关系；能够利用焓变和熵变判断化学反应的方向。
2.了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行相关计算。
一、化学反应进行的方向1．自发过程(1)含义在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。
②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
2．化学反应方向：(1)判据(2)一般规律：①ΔH<0，ΔS>0的反应一定能自发进行；②ΔH>0，ΔS<0的反应一定不能自发进行；③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用。
当ΔH<0，ΔS<0时低温下反应能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0时，高温下反应能自发进行。
说明：对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。
二、化学平衡常数转化率1．化学平衡常数(1)定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，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，该常数就是该反应的化学平衡常数。
(2)表达式：对于可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，化学平衡常数K ＝c p C ·c q Dc m A ·c n B。
如在一定温度下，4 mol A 在2 L 的密闭容器中分解： A(g)2B(g)＋C(g)，达到平衡时测得已有50%的A 分解成B 和C ，则该反应的平衡常数为4。
(3)影响因素：K 的大小与物质的浓度、压强等无关，只随温度的变化而变化。
(4)意义：①一定温度下，K 值越大说明反应进行程度越大，反应物转化率也越大。
②一般认为，K >105时，反应进行得就基本完全了。
2．平衡转化率对于一般的化学反应：a A ＋b B c C ＋d D ，达到平衡时反应物A 的转化率为α(A)＝A 的初始浓度－A 的平衡浓度A 的初始浓度×100%＝c 0A －c Ac 0A×100%[c 0(A)为A 的初始浓度，c (A)为平衡时A 的浓度]。
第3讲化学平衡移动[考纲解读] 1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识其一般规律。
2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一化学平衡移动1．概念可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如________、________、________等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之________，从而在一段时间后达到________________。
这种由____________向______________的变化过程，叫做化学平衡的移动。
2．过程3．平衡移动方向与反应速率的关系(1)v正____v逆，平衡向正反应方向移动。
(2)v正____v逆，平衡不移动。
(3)v正____v逆，平衡向逆反应方向移动。
1．化学平衡移动的实质是什么？2．某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？考点二影响化学平衡的外界因素1．影响化学平衡的因素条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向______方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向______方向移动压强(对有气体存在的反应) 反应前后气体分子数改变增大压强向______________的方向移动反应前后气体分子数不变减小压强向______________的方向移动改变压强温度升高温度向____反应方向移动降低温度向____反应方向移动催化剂使用催化剂2.勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够____________的方向移动。
3．改变条件，平衡向正反应方向移动，原料的转化率一定提高吗？4．升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小吗？5. 对于达到平衡的可逆反应：X+Y W+Z，增大压强则正、逆反应速率(v)的变化如图所示，分析可知X、Y、Z、W的聚集状态可能是( )A．Z、W为气体，X、Y中之一为气体B．Z、W中之一为气体，X、Y为非气体C．X、Y、Z皆为气体，W为非气体D．X、Y为气体，Z、W中至少有一种为气体6．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是( )A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅(1)压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变”造成浓度改变时，平衡才有可能移动。
第3讲化学平衡常数化学反应进行的方向一、化学平衡常数1.定义在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,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,该常数就是该反应的化学平衡常数。
2.表达式对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),化学平衡常数K=①。
式中A、B、C、D的浓度均为平衡浓度。
如在一定温度时,4 mol A在2 L的密闭容器中分解:A(g)2B(g)+C(g),达到平衡时测得已有50%的A分解成B和C,此温度下,该反应的平衡常数为②。
3.意义(1)K值越大(一定温度下),说明反应进行的程度③,反应物的转化率也④。
(2)一般认为,K>105时,反应就基本进行完全了。
4.影响因素K值的大小与物质的浓度、压强等无关,只随⑤变化而变化。
1.化学平衡常数是指某一具体反应化学方程式的平衡常数,若化学方程式中各物质的化学计量数等倍增大或减小,平衡常数也会改变。
2.正、逆反应的平衡常数互为倒数。
3.反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,因其浓度可看作“常数”而不代入公式,H2O的状态不是液态而是气态时,则需要代入平衡常数表达式。
4.代入平衡常数表达式的是平衡浓度,而不是任意时刻的浓度,更不能将物质的量代入。
二、化学反应的方向1.自发反应在给定的条件下,无须外界帮助,一经引发即自发进行的反应。
2.焓变与反应方向多数能自发进行的化学反应是⑥反应,但也有不少吸热反应能自发进行。
3.熵变与反应方向ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。
熵⑦有利于反应自发进行,而有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行。
4.反应方向的判断在恒温、恒压条件下,焓变和熵变共同决定反应的方向:ΔG=ΔH-TΔS1.自发反应、非自发反应是指该反应过程中是否有自发进行的倾向,而这个过程是否一定会发生则不能确定。
如C的燃烧是一个自发反应,但需借助外界条件点燃才能发生。
2.同一物质在三态时的熵值大小顺序一般为气态>液态>固态。
①②4③越大④越大⑤温度⑥放热⑦增加⑧不能自发进行⑨达到平衡状态⑩能自发进行1.化学平衡常数的表达式及注意事项(1)表达式对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),K=。
(2)三注意:①平衡常数表达式中的浓度必须为平衡浓度;②固体和纯液体的浓度视为常数1,通常不代入平衡常数表达式;③化学平衡常数只受温度的影响。
2.化学平衡常数的3个应用(1)判断反应进行程度的大小;(2)判断反应进行的方向;(3)计算物质的含量、转化率、平衡浓度等。
3.判断化学反应自发性的复合判据ΔG=ΔH-TΔS见《自学听讲》P138化学平衡常数1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度。
( )(2)对某一可逆反应,升高温度则化学平衡常数一定变大。
( )(3)其他条件不变,使用不同催化剂,反应的平衡常数不变。
( )(4)平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动。
( )(5)反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡后,温度不变,增大压强,平衡正向移动,平衡常数增大。
( )(6)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。
( )(7)一个可逆反应的正反应K正与逆反应K逆相等。
( )答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×2.在密闭容器中进行反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应为放热反应),请按下表所示回答问题:温度200 300 400/℃平衡常K1K2K3数(1)此反应的平衡常数表达式为K= 。
(2)表中最大的平衡常数是。
(3)当反应在200 ℃达到平衡时,若增加氧气的量,则平衡(填“正向”“逆向”或“不”)移动,K1(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案(1)(2)K1(3)正向;不变一、应用化学平衡常数时应注意的四个问题1.化学平衡常数是在一定温度下,一个反应本身固有的内在性质的定量体现。
2.化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
3.反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,其浓度可看作一个常数,而不计入平衡常数表达式中。
4.化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若反应方向改变,则平衡常数改变;若化学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。
二、化学平衡常数书写形式与关系1.平衡常数表达式中各物质的浓度为平衡时的浓度,其书写形式与化学方程式的书写有关。
如:N2+3H22NH3,K=a,则有2NH3N2+3H2,K'=;N2+H2NH3,K″=。
2.多个可逆反应的平衡常数关系。
两个可逆反应化学方程式叠加所得反应的平衡常数为两个平衡常数之积;两个可逆反应化学方程式相减所得的平衡常数为两个平衡常数之比。
三、利用化学平衡常数判断化学平衡移动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,反应物与生成物的浓度有如下关系:=Q c,Q c称为浓度商。
Q c四、利用化学平衡常数判断可逆反应的热效应1.已知在600 ℃时,有如下三个反应:反应①:CO(g)+C uO(s)CO2(g)+Cu(s) K1反应②:H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g) K2反应③:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K3(1)反应①的平衡常数表达式为,反应2CO(g)+2CuO(s)2CO2(g)+2Cu(s)的平衡常数K4与K1的关系为。
(2)反应②的K值随着温度升高而增大,则反应②的反应热ΔH(填“<”或“>”)0。
(3)反应③的K3与K1、K2的关系是。
(4)若其他条件不变,向反应③所在的密闭容器(平衡体系)中充入H2O(g),则平衡向移动,该反应的平衡常数(填“变大”“变小”或“不变”)。
解析(1)固体不能写入平衡常数表达式中,故反应①的平衡常数K1=;K4=,故K4=。
(2)反应②的K值随着温度升高而增大,升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应。
(3)K3=,K2=,结合K1=,可知K3=。
(4)增大反应物H2O的浓度,平衡正向移动,但平衡常数只受温度影响,平衡常数不发生变化。
答案(1)K1=;K4=(2)>(3)K3=(4)正反应方向;不变2.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。
在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) K=0.1反应前CO的物质的量为10 mol,平衡后CO的物质的量为8 mol。
下列说法正确的是( )。
A.升高温度,H2S的浓度增大,表明该反应是吸热反应B.通入CO后,正反应速率逐渐增大C.反应前H2S的物质的量为7 molD.CO的平衡转化率为80%解析A项,升高温度,H2S的浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应吸热,正反应放热,错误;B项,通入CO气体的瞬间正反应速率增大,达到最大值,向正反应方向建立新的平衡,正反应速率逐渐减小,错误;C项,设反应前H2S的物质的量为n mol,容器的容积为V L,则CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)n(始)/mol 10 n 0 0n(转)/mol 2 2 2 2n(平)/mol 8 n-2 2 2K==0.1,解得n=7,正确;D项,CO的转化率为×100%=20%,错误。
答案 C3.高炉炼铁时发生反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。
(1)此反应的平衡常数表达式为K= 。
(2)温度降低,则平衡常数K值(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)已知1100 ℃时,K=0.263,此时测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1 mol·L-1,在这种情况下,该反应(填“是”或“不是”)处于化学平衡状态,此时正反应速率(填“>”“<”或“=”)逆反应速率,其原因是。
解析(1)固体FeO和Fe不写入平衡常数表达式中。
(2)温度降低,平衡逆向移动,K减小。
(3)Q c===0.25<K=0.263;反应不是处于平衡状态,应向正反应方向进行,v(正)>v(逆)。
答案(1)(2)减小(3)不是;>;=0.25<K,反应向正反应方向进行,v(正)>v(逆)4.一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH=+173 kJ·mol-1。
若压强为p kPa,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。
回答下列问题:(1)650 ℃时CO2的平衡转化率为。
(2)t1℃时平衡常数K p= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数);该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体,则平衡(填“正向”“逆向”或“不”)移动,原因是。
解析(1)650 ℃时,平衡时CO2的体积分数为60%,设其物质的量为0.6 mol,则平衡时CO的物质的量为0.4 mol,起始时CO2的物质的量为0.6 mol+×0.4 mol=0.8 mol,故CO2的平衡转化率为×100%=25%。
(2)t1℃时,平衡时CO与CO2的体积分数相等,其平衡分压均为0.5p kPa,则此时的平衡常数K p==0.5p。
答案(1)25%(2)0.5p;不;Q p=K p化学反应进行的方向1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)ΔH<0、ΔS>0的反应,一定是自发反应。
( )(2)吸热且熵增加的反应,当温度升高时,反应一定能自发进行。
( )(3)凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的。
( )(4)某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增加的反应。
( )(5)反应的自发性不仅能用于判断过程的方向,还能确定过程是否一定能发生。
( )答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×2.(1)ΔH和ΔS的作用相反,且相差不大时, 对反应的方向起决定性作用。
当ΔH<0,ΔS<0时, 下反应能自发进行;当ΔH>0,ΔS>0时, 下反应能自发进行。
(2)NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)在室温下可自发进行的理由是,CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)在高温下可自发进行的理由是。
(3)已知汽车尾气的净化反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=-113.0 kJ·mol-1ΔS=-145.3 J·mol-1·K-1在298 K、101 kPa下,假定反应焓变与熵变不随温度变化,通过计算说明该反应在室温下能否自发进行,并求此反应能自发进行的温度范围。
