高考化學(xué)復(fù)習(xí)基礎(chǔ)提高 第七章第三節(jié)化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向課件.ppt

第三節(jié)化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 一 化學(xué)平衡常數(shù)1 概念在一定溫度下 一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到時(shí) 生成物與反應(yīng)物的比值是一個(gè)常數(shù) 用符號(hào)表示 化學(xué)平衡狀態(tài) 濃度冪之積 濃度冪之積 k 2 表達(dá)式對(duì)于一般的可逆反應(yīng)ma g nb g pc g qd g 在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí) k 3 意義 1 k值越大 正反應(yīng)進(jìn)行的程度 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 k值越小 正反應(yīng)進(jìn)行的程度 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 2 化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)方程式的平衡常數(shù) 若反應(yīng)方向改變 則平衡常數(shù)改變 若方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)改變 則平衡常數(shù)改變 越大 越大 越小 越小 4 影響因素k只受影響 與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān) 溫度 1 是否存在 溫度改變 化學(xué)平衡常數(shù)不改變的可逆反應(yīng) 為什么 提示 不存在 凡是化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化 不是吸熱 就是放熱 不存在既不吸熱也不放熱的化學(xué)反應(yīng) 二 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1 自發(fā)過程 1 含義 在一定條件下 不需要借助外力作用就能自發(fā)進(jìn)行的過程 2 特點(diǎn) 體系趨向于從狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài) 體系對(duì)外部或熱量 在密閉條件下 體系有從轉(zhuǎn)變?yōu)榈膬A向性 無序體系更加穩(wěn)定 高能量 低能量 做功 放出 有序 無序 2 化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù) 1 焓判據(jù)放熱過程中體系能量 h0 具有自發(fā)進(jìn)行的傾向 但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行 故只用焓變判斷反應(yīng)方向不全面 降低 2 熵判據(jù) 熵 量度體系程度的物理量 符號(hào)為 熵的大小 同種物質(zhì) 三種狀態(tài)下 熵值由大到小的順序?yàn)?熵判據(jù)體系的混亂度 s0 反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向 但有些熵減的過程也能自發(fā)進(jìn)行 故只用熵變來判斷反應(yīng)方向也不全面 混亂 s g s l s s 增大 s 3 復(fù)合判據(jù) 自由能變化 符號(hào) 單位 公式 g 應(yīng)用恒溫 恒壓下 判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù) 不僅與焓變和熵變有關(guān) 還與溫度有關(guān) 可推出下列關(guān)系式 a 當(dāng) h 0 s 0時(shí) g0 反應(yīng)一定自發(fā)進(jìn)行 b 當(dāng) h 0 s 0時(shí) g0 反應(yīng)不可自發(fā)進(jìn)行 c 當(dāng) h 0 s 0或 h 0 s 0時(shí) 反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行與有關(guān) g kj mol 1 h t s 溫度 2 能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生嗎 提示 不一定 化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)指出的僅僅是在一定條件下化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì) 并不能說明在該條件下反應(yīng)是否實(shí)際發(fā)生 還要考慮化學(xué)反應(yīng)的快慢問題 a 平衡態(tài) 與平衡態(tài) 的正反應(yīng)速率相等b 平衡移動(dòng)的原因可能是增大了反應(yīng)物濃度c 平衡移動(dòng)的原因可能是增大了壓強(qiáng)d 平衡狀態(tài) 和平衡狀態(tài) 的平衡常數(shù)的大小關(guān)系為k1 k2 答案 b 解析 由圖知 平衡態(tài) 的正反應(yīng)速率比平衡態(tài) 大 a錯(cuò)誤 增大反應(yīng)物濃度 正反應(yīng)速率突然增大 逆反應(yīng)速率不變 平衡右移 達(dá)到新平衡 b項(xiàng)與圖象相符 如果增大壓強(qiáng) 雖然平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 但應(yīng)該是正逆反應(yīng)速率都增大 與圖象不符 所以c是錯(cuò)誤的 平衡常數(shù)只與溫度有關(guān) k1等于k2 d錯(cuò)誤 解析 溫度升高反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 平衡常數(shù)為k2 k1 均無單位 c1 co c2 co c正確 答案 c 3 2011 杭州質(zhì)檢 升高溫度 下列數(shù)據(jù)不一定同時(shí)增大的是 a 化學(xué)反應(yīng)速率vb 弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)kac 化學(xué)平衡常數(shù)kd 水的離子積常數(shù)kw 解析 溫度升高 a b d均增大 若反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 升高溫度則k增大 若反應(yīng)為放熱反應(yīng) 升高溫度則k減小 c項(xiàng)符合題意 答案 c 4 下列說法中 正確的是 a 化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著能量變化b 能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定都是放熱反應(yīng)c 只有放熱反應(yīng)才能夠自發(fā)進(jìn)行d 能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)就一定能夠發(fā)生并完成 解析 化學(xué)反應(yīng)一定伴隨能量變化 a項(xiàng)正確 吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行 b項(xiàng)正確 c項(xiàng)錯(cuò)誤 能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定能夠發(fā)生 d項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 ab 1 特點(diǎn) 1 化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān) 與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān) 2 反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時(shí) 由于其濃度可看做 1 而不代入公式 3 化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)方程式的平衡常數(shù) 若反應(yīng)方向改變 則平衡常數(shù)改變 若方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小 盡管是同一反應(yīng) 平衡常數(shù)也會(huì)改變 但意義不變 2 應(yīng)用 1 利用k可以推測(cè)可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度 k的大小表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度 k大說明反應(yīng)進(jìn)行的程度大 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率大 k小說明反應(yīng)進(jìn)行的程度小 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小 3 利用k可判斷反應(yīng)熱效應(yīng) 若升高溫度 k值增大 則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 若升高溫度 k值減小 則正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 例1 2009 海南高考 在25 時(shí) 密閉容器中x y z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表 答案 c 進(jìn)行化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算時(shí)要注意 濃度是指平衡狀態(tài)時(shí)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度 不是物質(zhì)的量 也不是某一時(shí)刻 未達(dá)平衡 時(shí)的濃度 以下說法正確的是 a 常溫下 no分解產(chǎn)生o2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為k1 c n2 c o2 b 常溫下 水分解產(chǎn)生o2 此時(shí)平衡常數(shù)的數(shù)值約為5 10 80c 常溫下 no h2o co2三種化合物分解放出o2的傾向由大到小的順序?yàn)閚o h2o co2d 以上說法都不正確 答案 c 答案 b c 4fe oh 2 s 2h2o l o2 g 4fe oh 3 s h 444 3kj mol 1 s 280 1j mol 1 k 1d nh4hco3 s ch3cooh aq co2 g ch3coonh4 aq h2o l h 37 301kj mol 1 s 184 05j mol 1 k 1 名師精析 h t s g當(dāng) h 0 s 0時(shí) g 0 反應(yīng)肯定能自發(fā)進(jìn)行當(dāng) h 0 s 0時(shí) g 0反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行 答案 b 過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向 不能確定過程是否一定會(huì)發(fā)生和過程發(fā)生的速率 在討論過程的方向時(shí) 指的是沒有外界干擾時(shí)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行 如果是通過連續(xù)提供外界條件使本不可自發(fā)的反應(yīng)發(fā)生了反應(yīng) 本質(zhì)上這類反應(yīng)不是自發(fā)反應(yīng) 3 下列說法正確的是 a 凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的b 所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的c 焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的判據(jù)d 焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一種重要因素 解析 多數(shù)能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng) 但并不是所有自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng) 自發(fā)性與焓變并不嚴(yán)格一致 因此 焓變只是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一種重要因素而不是唯一判據(jù) 答案 d 4 汽車排氣管上安裝的催化轉(zhuǎn)化器使no與co反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體 其反應(yīng)原理是 2no g 2co g n2 g 2co2 g 在298k 100kpa下 h 113kj mol 1 s 145j mol 1 k 1 下列說法中錯(cuò)誤的是 a 該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量b 該反應(yīng)常溫下不能自發(fā)進(jìn)行 因此需要高溫和催化劑條件c 該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行 高溫和催化劑條件只是加快反應(yīng)的速率d 汽車尾氣中的這兩種氣體會(huì)與血紅蛋白結(jié)合而使人中毒 解析 25 時(shí)該反應(yīng)的自由能 h t s 113kj mol 1 298k 0 145kj mol 1 k 1 69 8kj mol 1 0 答案 b 化學(xué)平衡常數(shù)是溫度的函數(shù) 是近幾年高考的?？键c(diǎn) 主要考查平衡常數(shù)的表達(dá)式 平衡時(shí)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率 物質(zhì)的量濃度 平衡移動(dòng)的方向 反應(yīng)是放熱還是吸熱等 4 要使反應(yīng) 在一定條件下建立