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2019年高三一轮复习讲义--化学平衡常数、转化率、平衡图像

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
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※资料简介※
化学平衡常数、转化率及反应方向的判断
教学目的能够写出化学平衡常数的表达式；可以计算出物质的平衡转化率；
重、难点判断反应是否达到平衡状态；反应物平衡转化率的变化判断；焓变、熵变及化学反应方向的关系

本节知识点讲解
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，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用K表示。
（2）表达式
对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，K= 。
（3）应用
①判断反应进行的限度
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 <10−5 10−5~105 >105
反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全
②判断反应是否达到平衡状态
化学反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)在任意状态时，浓度商均为Qc= 。
Qc>K时，反应向逆反应方向进行；
Qc=K时，反应处于平衡状态；
Qc<K时，反应向正反应方向进行。
③利用平衡常数判断反应的热效应
若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
2．转化率
对于一般的化学反应：aA＋bB cC＋dD，达到平衡时反应物A的转化率为
α(A)＝ ×100％＝ ×100％
［c0(A)为起始时A的浓度，c(A)为平衡时A的浓度］
反应物平衡转化率的变化判断
反应类型条件的改变反应物转化率的变化
有多种反应物的可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 恒容时只增加反应物A的用量反应物A的转化率减小，反应物B的转化率增大
同等倍数地增大（或减小）反应物A、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变
  恒温恒容条件下 m+n>p+q 反应物A和B的转化率均增大
   m+n<p+q 反应物A和B的转化率均减小
   m+n=p+q 反应物A和B的转化率均不变
只有一种反应物的可逆反应mA(g) nB(g)+pC(g) 增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变
  恒温恒容条件下 m>n+p 反应物A的转化率增大
   m<n+p 反应物A的转化率减小
   m=n+p 反应物A和B的转化率不变
判断反应物转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。常见有以下几种情形：
3.化学反应进行的方向
一、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(体系对外部做功或放出热量)；
（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)。
3．自发反应
在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。
4．判断化学反应方向的依据
（1）焓变与反应方向
研究表明，对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。可见，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
（2）熵变与反应方向
①研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。
②熵和熵变的含义
a．熵的含义
熵是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号S表示。
同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。
b．熵变的含义
熵变是反应前后体系熵的变化，用ΔS表示，化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。
（3）综合判断反应方向的依据
①ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。
②ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态。
③ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。
例题解析
考向一   化学平衡常数及影响因素
典例1   在一定条件下，已达平衡的可逆反应：2A(g)+B(g) 2C(g)，下列说法中正确的是
A．平
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