2025屆新高考化學(xué)熱點(diǎn)沖刺復(fù)習(xí) 化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)方向

2025屆新高考化學(xué)熱點(diǎn)沖刺復(fù)習(xí)

化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)的方向第1課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)K=一、化學(xué)平衡常數(shù)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)1．定義：2．表達(dá)式【注意】

①化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度必須是平衡時(shí)的濃度②固體、純液體不寫(xiě)入平衡常數(shù)表達(dá)式（因其濃度固定不變）③一定溫度下，對(duì)某一化學(xué)反應(yīng)方程式，平衡常數(shù)的數(shù)值與反應(yīng)的過(guò)程無(wú)關(guān)----定量描述可逆反應(yīng)的反應(yīng)限度的物理量在一定溫度下的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡濃度的冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱(chēng)為化學(xué)平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)平衡常數(shù)（K）寫(xiě)出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式和單位c平(NH3)c平1/2(N2)

c平3/2(H2)反應(yīng)K單位①1/2N2(g)+3/2H2

(g)?NH3(g)(mol·L-1)-1②N2(g)+3H2(g)?2NH3

(g)(mol·L-1)-2③2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)

(mol·L-1)2④NH3?H2O(aq)?NH4+(aq)+OH—(aq)mol·L-1⑤FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)1⑥AgCI(s)?Ag+(aq)+CI—(aq)(mol·L-1)2

c平2(NH3)

c平(N2)c平3(H2)

c平(N2)c平3(H2)

c平2(NH3)

c平(NH4+)c平(OH—)

c平(NH3?H2O)

c平(CO2)

c平(CO)

c平(Ag+)c平(Cl—)

固體和純液體濃度為1，不列入K的表達(dá)式研討結(jié)論①同一個(gè)可逆反應(yīng)，平衡常數(shù)的表達(dá)式不是唯一的，書(shū)寫(xiě)方式不同，各反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)表達(dá)式就不同。每個(gè)化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)關(guān)系式及相應(yīng)的平衡常數(shù)②對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)若系數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的n倍，平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的n次方。③平衡常數(shù)的單位與化學(xué)方程式表示形式相對(duì)應(yīng)。多重平衡規(guī)則例如:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)K1

2NO2(g)?N2O4(g)K22NO(g)+O2(g)?N2O4(g)K3

K3=K1K2兩個(gè)方程式相加，K相乘兩個(gè)方程式相減，K相除

(1)對(duì)于一可逆反應(yīng)，正反應(yīng)與逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，

若系數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的n倍，平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的n次方。(2)方程式相加，平衡常數(shù)相乘；

方程式相減，平衡常數(shù)相除。3.化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)方程式的關(guān)系溫度升高溫度向_____反應(yīng)方向移動(dòng)降低溫度向_____反應(yīng)方向移動(dòng)吸熱

放熱

4、影響因素

對(duì)于一個(gè)具體反應(yīng)，K只與溫度T有關(guān)，與初始濃度、壓強(qiáng)等無(wú)關(guān)。升高溫度，吸熱反應(yīng)的K增大，放熱反應(yīng)的K減小降低溫度，吸熱反應(yīng)的K減小，放熱反應(yīng)的K增大吸熱反應(yīng)，溫度與K成正比放熱反應(yīng)，溫度與K成反比二、K的應(yīng)用K的數(shù)值越大，反應(yīng)程度越大（不體現(xiàn)反應(yīng)速率）1.比較同一可逆反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行的程度2.判斷化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度K＞105或106時(shí)

，反應(yīng)進(jìn)行的較完全；10-5<K<105或10-6<K<106時(shí)，反應(yīng)可逆；K＜10-5或10-6時(shí)，反應(yīng)很難正向進(jìn)行。3.判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)及移動(dòng)方向cc(C)·cd(D)ca(A)·cb(B)任意狀態(tài)時(shí)：濃度商Q=aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)

Q=K

反應(yīng)狀態(tài)

。

Q<K

反應(yīng)狀態(tài)

。

Q>K

反應(yīng)狀態(tài)

。平衡狀態(tài)反應(yīng)正向進(jìn)行反應(yīng)逆向進(jìn)行v正＝v逆v正＞v逆v正＜v逆拓展：根據(jù)Q與K的關(guān)系，判斷v正、v逆相對(duì)大小4.利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)

根據(jù)某反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度變化的情況，可判斷該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。溫度變化K值變化正反應(yīng)的熱效應(yīng)升高增大___熱(ΔH__0)減小___熱(ΔH__0)降低增大___熱(ΔH__0)減小___熱(ΔH__0)吸>放<放<吸>

例：已知N2+3H2

?2NH3（ΔH<0）在400℃達(dá)到平衡時(shí)，c平（N2）=1mol·L-1，c平（H2）=2mol·L-1，c平（NH3）=4mol·L-1

(1)則400℃時(shí)此反應(yīng)的平衡常數(shù)是

。(2)其逆反應(yīng)的平衡常數(shù)是

。(3)若保持溫度不變，將容器體積縮小一半，則平衡常數(shù)為

。(4)若達(dá)到平衡后升高溫度，化學(xué)平衡向

方向移動(dòng)；化學(xué)平衡常數(shù)

(填“增大”“減小”或“不變”)。2(mol·L-1)-20.5(mol·L-1)22(mol·L-1)-2注意：K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)。

升高溫度，吸熱反應(yīng)的K增大，放熱反應(yīng)的K減小減小逆反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)的方向第3課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向2、特點(diǎn)：

體系趨向于從高能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換為低能量狀態(tài)；

體系趨向于從有序狀態(tài)轉(zhuǎn)換為無(wú)序狀態(tài)在溫度和壓強(qiáng)一定的條件下，不借助光、電等外部力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。自發(fā)過(guò)程1、定義：熵定義：影響因素：同種物質(zhì)：S(g)>S(l)>S(s);混亂度越大，體系越無(wú)序，熵越大關(guān)系：同種物質(zhì)：S(高溫)>S(低溫)描述體系混亂度的物理量，符號(hào)S，單位J/(mol?K)（混亂度：微粒間無(wú)規(guī)則排列程度）物質(zhì)的量越大，分子數(shù)越多，熵值越大。熵變?chǔ)=S生成物-S反應(yīng)物(氣體體積增多的反應(yīng))(氣體體積減小的反應(yīng))ΔS>0(熵增)ΔS<0(熵減)常見(jiàn)的熵增過(guò)程：固體溶解、氣體擴(kuò)散、物質(zhì)由s到l或g態(tài)、氣體量增加的反應(yīng)例：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ΔS>0

練習(xí)：判斷下列過(guò)程的熵變是大于零還是小于零？（1）H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)

（2）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)（3）NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq)（4）N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)ΔS＞0ΔS＞0ΔS＞0ΔS＜0牛刀小試影響因素：化學(xué)反應(yīng)的方向反應(yīng)焓變反應(yīng)熵變共同影響吸熱放熱熵增熵減焓減小、熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。化學(xué)反應(yīng)的最終判據(jù)到底是什么呢？焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響

判據(jù)：△H-T△S

△H-T△S

<0反應(yīng)正向自發(fā)△H-T△S=0達(dá)平衡狀態(tài)△H-T△S

>0反應(yīng)正向不能自發(fā)△H△S?H>0?S>0高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行?H<0?S<0所有溫度下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行?H<0?S>0所有溫度下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行?H<0?S<0低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行A、相同條件下，自發(fā)變化的逆過(guò)程是非自發(fā)過(guò)程；

B、自發(fā)變化或非自發(fā)變化是在給定條件下而言的。C、減焓、增熵有利于反應(yīng)的進(jìn)行。ΔHΔSΔH－TΔS反應(yīng)情況－＋永遠(yuǎn)是負(fù)值任何溫度都能自發(fā)進(jìn)行＋－永遠(yuǎn)是正值任何溫度都不自發(fā)進(jìn)行＋＋低溫為正；高溫為負(fù)低溫下反應(yīng)不自發(fā)進(jìn)行；高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行－－低溫為負(fù)；高溫為正低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行；高溫下反應(yīng)不自發(fā)進(jìn)行合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)焓變：ΔH

0，熵變?chǔ)

0。自發(fā)性：常溫(298K)下，

，能自發(fā)進(jìn)行。一、合成氨反應(yīng)的方向性合成氨反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已知298K時(shí):△H=-92.2KJ·mol-1

△S=-198.2J·K-1·mol-11、請(qǐng)根據(jù)正反應(yīng)的焓變和熵變分析298K下合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？?H-T△S=-92.2KJ·mol-1-298K×（-198.2KJ·K·mol-1×10-3

）=-33.1KJ·mol-1＜0合成氨是一個(gè)低溫自發(fā)的反應(yīng)常溫(298K)下,能自發(fā)進(jìn)行。<<ΔH－TΔS<0反應(yīng)的可能性要強(qiáng)二、合成氨反應(yīng)的限度合成氨的平衡轉(zhuǎn)化率越大越好如何從溫度、濃度、壓強(qiáng)角度提高合成氨的平衡轉(zhuǎn)化率？N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ·mol-1

因素反應(yīng)特點(diǎn)相應(yīng)措施溫度濃度壓強(qiáng)正反應(yīng)放熱正向反應(yīng)分子數(shù)減小低溫高壓

增加反應(yīng)物濃度，分離出NH3N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ·mol-1

因素反應(yīng)特點(diǎn)相應(yīng)措施溫度正反應(yīng)放熱濃度壓強(qiáng)催化劑活化能高高溫高壓增加反應(yīng)物濃度，分離出NH3υ=kc(N2)·c1.5(H2)·c-1(NH3)三、合成氨反應(yīng)的速率如何從溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑角度提高合成氨的速率？使用合適的催化劑外界條件平衡分析速率分析使NH3生產(chǎn)的多使NH3生產(chǎn)的快溫度壓強(qiáng)催化劑反應(yīng)物的濃度生成物NH3的濃度嘗試為合成氨生產(chǎn)選擇適宜條件。高壓高溫使用增大濃度減小濃度高壓低溫?zé)o影響增大濃度減小濃度？四、合成氨的適宜條件的選擇在確定合成氨生產(chǎn)的適宜條件的過(guò)程中，遇到了哪些問(wèn)題?是怎樣解決的?問(wèn)題1：壓強(qiáng)怎么選？既然增大壓強(qiáng)既可提高反應(yīng)速率，又可提高氨的產(chǎn)量，那么在合成氨工業(yè)中壓強(qiáng)是否越大越好？問(wèn)題2：溫度怎么選？既然降低溫度有利于平衡向生成氨的方向移動(dòng)，那么生產(chǎn)中是否溫度越低越好？問(wèn)題4：要不要用催化劑？催化劑對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響，在合成氨工業(yè)中要不要使用催化劑，為什么？問(wèn)題3：濃度怎么定？N2

和H2的比例怎么定？