第3講化學(xué)平衡常數(shù)工業(yè)合成氨考點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)的含義和應(yīng)用(全國卷5年13考命題指數(shù)★★★★★)【必備知識·自我排查】1.化學(xué)平衡常數(shù):(1)含義:在一定_____下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到_________時,生成物____________與反應(yīng)物___________的比值是一個常數(shù),簡稱_________,用符號__表示。(2)表達(dá)式:對于一般的可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=__________。溫度化學(xué)平衡濃度冪之積濃度冪之積平衡常數(shù)K(3)化學(xué)平衡常數(shù)的意義①化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志,它能夠表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度?？梢哉f,化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。②K值越大,說明反應(yīng)進(jìn)行的程度越_____,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率_____;反之,反應(yīng)進(jìn)行的程度就越_______,轉(zhuǎn)化率就_____。一般來說,當(dāng)K>___時,該反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全了。完全越大不完全越小105③對只有固體、水參加或生成的反應(yīng)來說,固體和純液體的濃度視為“1”。④K只受_____影響,與反應(yīng)物或生成物的_____無關(guān)。溫度濃度2.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用:(1)判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度(2)計(jì)算轉(zhuǎn)化率依據(jù)起始濃度(或平衡濃度)和平衡常數(shù)可以計(jì)算平衡濃度(或起始濃度),從而計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。利用“三段式”法,可以計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù),及利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算投料量、轉(zhuǎn)化率等。(3)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)(4)判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)τ诳赡娣磻?yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在任意狀態(tài)下,生成物的濃度和反應(yīng)物的濃度之間的關(guān)系用Qc(濃度商)=

表示,則:當(dāng)Qc=K時,v正__v逆,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);當(dāng)Qc<K時,v正__v逆,反應(yīng)向_______方向進(jìn)行;當(dāng)Qc>K時,v正__v逆,反應(yīng)向_______方向進(jìn)行。=>正反應(yīng)<逆反應(yīng)②特點(diǎn):A.體系趨向于從_____狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開____狀態(tài)(體系對外部做功或釋放熱量)。B.在密閉條件下,體系有從_____自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)開____的傾向(無序體系更加穩(wěn)定)。③非自發(fā)過程:在一定條件下,需持續(xù)借助外力才能進(jìn)行的過程。高能低能有序無序(2)自發(fā)反應(yīng)。①含義:在給定的條件下,可以自發(fā)進(jìn)行到顯著程度的化學(xué)反應(yīng),稱為自發(fā)反應(yīng)。②非自發(fā)反應(yīng):不能自發(fā)進(jìn)行,必須借助某種外力才能進(jìn)行的反應(yīng)。2.化學(xué)反應(yīng)方向的判斷:(1)焓判據(jù)。①_____反應(yīng)過程中體系能量降低,具有自發(fā)進(jìn)行的傾向,因此可用焓變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。②局限性:放熱反應(yīng)有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,但有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行,例如:在25℃和101kPa時,2N2O5(g)====4NO2(g)+O2(g)

ΔH=+56.7kJ·mol-1。放熱(2)熵和熵判據(jù)。①熵:用來量度體系_________的物理量,符號為__,單位為J·mol-1·K-1。體系混亂程度越大,熵值_____。同一種物質(zhì),不同狀態(tài),熵值大小為_______________。②熵變(ΔS):ΔS=S(生成物)-S(反應(yīng)物)。③熵增原理:在與外界隔絕的體系中,自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵_____,即熵變_____零?；靵y程度越大S(g)>S(l)>S(s)增大大于S④熵判據(jù):A.體系有自發(fā)地向混亂度增大(即熵增)的方向轉(zhuǎn)變的傾向,因此可用熵變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。B.局限性:熵增有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,但有些熵值減小的反應(yīng),在一定條件下也能自發(fā)進(jìn)行。如:NH3(g)+HCl(g)====NH4Cl(s)

ΔS<0。(3)復(fù)合判據(jù)。研究表明,在恒溫、恒壓下,判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)是體系自由能變化(ΔG、單位:kJ·mol-1):ΔG=ΔH-TΔS(注意:T的單位是“K”,不是“℃”)。①ΔG<0,反應(yīng)___自發(fā)進(jìn)行;②ΔG=0,反應(yīng)達(dá)到_____狀態(tài);③ΔG>0,反應(yīng)_____自發(fā)進(jìn)行。能平衡不能類型ΔHΔS反應(yīng)的自發(fā)性1＜0＞0ΔG＜0，反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行2＞0＜0ΔG＞0，反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行3＜