福建省泰寧某中學(xué)2023-2023學(xué)年下學(xué)期化學(xué)復(fù)習(xí)：選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》復(fù)習(xí)之《化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)反應(yīng)的方向》知識要點(diǎn)

?化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)反響的方向?知識要點(diǎn)

一、化學(xué)平衡常數(shù)

1.化學(xué)平衡常數(shù)

（1）定義.：在一定溫度下，到達(dá)平衡的可逆反響，其平衡常數(shù)用生成物平衡濃度（氣體平

衡分壓）的方次之積與反響物平衡濃度（氣體平衡分壓）的方次之積的比值來表示，這時的平

衡常數(shù)稱為濃度平衡常數(shù)（壓強(qiáng)平衡常數(shù)）

⑵表達(dá)式

用Kc（KP）表示o對:aA（g）+bB（g）―—cC（g）+dD（g）,

（3）影響因素：

平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與濃度和壓強(qiáng)無關(guān)。

（4）平衡常數(shù)的意義：

①K的大小，可推斷反響進(jìn)行的程度。K越大，表示反響進(jìn)行的程度越大，反響物的轉(zhuǎn)化率

越大；K越小，表示反響進(jìn)行的程度一越小，反響物的轉(zhuǎn)化率越小

②平衡常數(shù)表達(dá)式說明在一定溫度條件下達(dá)成平衡的條件。在某溫度下，某時刻反響是否

達(dá)平衡，可用該時刻產(chǎn)物的濃度商Qc與Kc比擬大小來判斷。

當(dāng)QQkc,。（正）<u（逆），未達(dá)平衡，反響逆向進(jìn)行；

當(dāng)Qc<kc,uGE）>u（逆），未達(dá)平衡，反響正向進(jìn)行；

當(dāng)Qc=kc,。（正）=u（逆），到達(dá)平衡，平衡不移動。

③平衡常數(shù)數(shù)值的大小，只能大致告訴我們一個可逆反響的正向反響所進(jìn)行的最大程

度，并不能預(yù)示反響到達(dá)平衡所需要的時間。如2sO2（g）+O2=^2SO3（g）298K時的=

3.6X1024很大，但由于速度太慢，常溫時，幾乎不發(fā)生反響。

二、化學(xué)反響進(jìn)行的方向。

1.自發(fā)過程

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、化學(xué)反響方向進(jìn)行的判據(jù)

（1）焙判據(jù)

放熱過程中體系能量降低，△H<0,具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，但有些吸熱反響也可以自發(fā)

進(jìn)行，故只用焰變判斷反響的方向不全面。

（2）牖判據(jù)

①嫡：量度體系混亂（或有序）的程度的物理量，符號S（同一物質(zhì)，三種狀態(tài)下燧值：氣

態(tài)〉液態(tài)〉固態(tài)）

②牖增原理：在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的嫡增大。即嫡變（△$）大于

零。

③嫡判據(jù)

體系的混亂度增大（既燧增），AS>0,反響有自發(fā)進(jìn)行的傾向，但有些燧減反響也可以

自發(fā)進(jìn)行，故只用嫡變判斷反響的方向也不全面。

（3）復(fù)合判據(jù)一一自由能判據(jù)

①符號：AG,單位：kJ?m.ol-1②公式：△G=4H—

③應(yīng)用：

△G<0能自發(fā)進(jìn)行

△G=0平衡.狀態(tài)

△G>0不能自發(fā)進(jìn)行

具體的的幾種情況：

烯變

婚變（AH）反響的自發(fā)性

(△S)

<0>0任何溫度都能自發(fā)進(jìn)行

<0<0較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行

>0>0高溫下能自發(fā)進(jìn)行

>0<0任何溫度都不能自發(fā)進(jìn)行

注：過程的自發(fā)性只能用于判斷反響進(jìn)行的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生

的速率。

【熱點(diǎn)難點(diǎn)全析】

K考點(diǎn)一』化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)用

i.應(yīng)用

（1）判斷、比擬可逆反響進(jìn)行程度的大小。

｛值越大，反響進(jìn)行的程度越大；

人值越小，反響進(jìn)行的程度越小。

(2)判斷可逆反響是否到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)

對于可逆反響aA(g)+6B(g)cC(g)+oD(g),在一定溫度下的任意時刻，反響物與

生成物濃度有如下關(guān)系：

濃度商中一；3

'〈《反響向正反響方向進(jìn)行，V￡>Vi^

Q=K反響處于化學(xué)平衡狀態(tài)，陛=陛[來源:學(xué)#科#網(wǎng)Z#X#X#K]

)K反響向逆反響方向進(jìn)行，n<vs

(3)判斷可逆反響的反響熱

假設(shè)升高溫度，K值增大，那么正反響為吸熱反響；

假設(shè)升高溫度，K值減小，那么正反響為放熱反響。

(4)計算反響物或生成物的平衡濃度及反響物的轉(zhuǎn)化率。

2.相關(guān)計算

(1)步驟

①寫出有關(guān)化學(xué)平衡的方程式。

②確定各物質(zhì)的起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度。

③根據(jù)條件建立等式關(guān)系進(jìn)行解答。

(2)模式

如//A(g)+〃B(g)M(g)+d(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為amol/Lsimol/L,

到達(dá)平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度mxmol/Lo

加(g)+/?B(g)兇(g)+<?D(g)

起始(mol/L)ab00

變化(mol/L)mxnxpxqx

平衡(mol/L)a—mxb—nxP-Xqx

P_Q

口PX?qx

K一mjno

a~mx?b—nx

(3)說明

①.反響物：c平=。始一c傻;

生成物：C平=c?&+c變。

②各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比。

向林小去反響物轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度

即轉(zhuǎn)化率-反響物起始的物質(zhì)的量濃度X100%?

【另】平衡常數(shù)的其他應(yīng)用

(1)利用化學(xué)平衡常數(shù)可以判斷反響進(jìn)行的程度。一般冷1。5時認(rèn)為該反響根本進(jìn)行完全；水10一5一般認(rèn)

為該反響難以進(jìn)

行：而K在10-5~105之間的反響被認(rèn)為是典型的可逆反響。

(2)利用平衡常數(shù)可以判斷到達(dá)平衡后的瞬間改變體系內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量和容器的體積而造成的平衡移

動的方向。如某

溫度下，在一容積可變的容器中，反響2A(g)+B(g)K^2c(g)到達(dá)平衡時，A、B、C的物質(zhì)的量分別為4mok

2mol>

4molo保持溫度和壓強(qiáng)不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量作均減半或均加倍處理，平衡移動方向的判

斷可以利用等效

平衡的知識，還可以利用人與《的關(guān)系來判斷。設(shè)未改變前容器的體積為v,那么此時4

.假設(shè)都減半，瞬間容器的體積減半，設(shè)此時的體，積為V],V]=V/2,此時4

=M，因?yàn)閂「V/2,所以必=的平衡不發(fā)生移動。同理可得都加倍時，平衡也不移動。

[典例1】關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)4的表達(dá)正確的選項是()

A.人越大，表示化學(xué)反響速率越大

B.對任一可逆反響，溫度升高，那么/值增大

C.對任一可逆反響，｛越大，表示反響物的轉(zhuǎn)化率越大

D.參加催化劑或增大反響物的濃度時，/值就增大

【解析】選C。1值大，反響速率不一定大，對于放熱反響，溫度越低區(qū)值越大，反響速率

越小，A錯；對于正反響為放熱反響的可逆反響，升.高溫度，/值減小，B錯；小值越大，

表示反響正向進(jìn)行的程度越大，反響物的轉(zhuǎn)化率越大，C對；催化劑及反響物的濃度對平衡

常數(shù)沒有影響，D錯。.

K考點(diǎn)二X化學(xué)平衡的計算

i.解題步驟

(1)寫出涉及到的可逆反響方程式。

(2)找出起始量、轉(zhuǎn)化量和平衡量中哪些是量，哪些是未知量，按三段式列出。

(3)根據(jù)問題建立相應(yīng)的關(guān)系式進(jìn)行計算。

2.模式(三段式)

令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為amol/L、bmol/L,到達(dá)平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為

mxmol/Lo

mA(g)+nB(g)--pC(g)+qD(g)

起始量ab00

轉(zhuǎn)化量mxnxpxqx

平衡量a-mxrb-nxPxqx

(1)求平衡常數(shù)

(2)求轉(zhuǎn)化率

(3)①對于反響物：n(平)=n(始)-n(變)

對于生成物：n1平)=n始)+n(變)

②各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比。

【提醒】(1)采用“三段式”解題時，要注意單位問題，可以先在起始、變化和平衡后面標(biāo)出單位，也可以

在計算過程中每個數(shù)值的后面書寫單位，但是不能漏掉單位。

(2)計算轉(zhuǎn)化率時”根據(jù)題目信息，只要轉(zhuǎn)化量和起始量物理量相同即可，不一定要使用轉(zhuǎn)化濃度除以起始

濃度計算。

【典例2】某溫度下，在一個2L的密閉容器中，參加4molA和2molB進(jìn)行如下反

響:3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g),反響一段時間后到達(dá)平衡,測得生成L6moiC,那

么以下說法正確的選項是()

A.該反響的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K=JTC一?cT-D

cA,cB

B.此時，B的平.衡轉(zhuǎn)化率是40%

C.增大該體系的壓強(qiáng)，平衡向右移動，化學(xué)平衡常數(shù)增大

D.增加B,平衡向右移動，B的平衡轉(zhuǎn)化率增大

［解析］化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體，而物質(zhì)C是