2025届新高考化学热点冲刺复习 化学平衡常数 化学反应方向

2025届新高考化学热点冲刺复习

化学平衡常数化学反应的方向第1课时化学平衡常数K=一、化学平衡常数aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)1．定义：2．表达式【注意】

①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度②固体、纯液体不写入平衡常数表达式（因其浓度固定不变）③一定温度下，对某一化学反应方程式，平衡常数的数值与反应的过程无关----定量描述可逆反应的反应限度的物理量在一定温度下的可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数，简称平衡常数（K）写出下表中各反应的平衡常数表达式和单位c平(NH3)c平1/2(N2)

c平3/2(H2)反应K单位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—)

固体和纯液体浓度为1，不列入K的表达式研讨结论①同一个可逆反应，平衡常数的表达式不是唯一的，书写方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数表达式就不同。每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数②对于同一个反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数若系数变为原来的n倍，平衡常数变为原来的n次方。③平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对应。多重平衡规则例如:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)K1

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

K3=K1K2两个方程式相加，K相乘两个方程式相减，K相除

(1)对于一可逆反应，正反应与逆反应的平衡常数互为倒数，

若系数变为原来的n倍，平衡常数变为原来的n次方。(2)方程式相加，平衡常数相乘；

方程式相减，平衡常数相除。3.化学平衡常数与化学方程式的关系温度升高温度向_____反应方向移动降低温度向_____反应方向移动吸热

放热

4、影响因素

对于一个具体反应，K只与温度T有关，与初始浓度、压强等无关。升高温度，吸热反应的K增大，放热反应的K减小降低温度，吸热反应的K减小，放热反应的K增大吸热反应，温度与K成正比放热反应，温度与K成反比二、K的应用K的数值越大，反应程度越大（不体现反应速率）1.比较同一可逆反应在不同条件下进行的程度2.判断化学反应可能进行的程度K＞105或106时

，反应进行的较完全；10-5<K<105或10-6<K<106时，反应可逆；K＜10-5或10-6时，反应很难正向进行。3.判断可逆反应是否达到平衡状态及移动方向cc(C)·cd(D)ca(A)·cb(B)任意状态时：浓度商Q=aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)

Q=K

反应状态

。

Q<K

反应状态

。

Q>K

反应状态

。平衡状态反应正向进行反应逆向进行v正＝v逆v正＞v逆v正＜v逆拓展：根据Q与K的关系，判断v正、v逆相对大小4.利用K可判断反应的热效应

根据某反应的平衡常数K随温度变化的情况，可判断该反应是放热反应还是吸热反应。温度变化K值变化正反应的热效应升高增大___热(ΔH__0)减小___热(ΔH__0)降低增大___热(ΔH__0)减小___热(ΔH__0)吸>放<放<吸>

例：已知N2+3H2

⇌2NH3（ΔH<0）在400℃达到平衡时，c平（N2）=1mol·L-1，c平（H2）=2mol·L-1，c平（NH3）=4mol·L-1

(1)则400℃时此反应的平衡常数是

。(2)其逆反应的平衡常数是

。(3)若保持温度不变，将容器体积缩小一半，则平衡常数为

。(4)若达到平衡后升高温度，化学平衡向

方向移动；化学平衡常数

(填“增大”“减小”或“不变”)。2(mol·L-1)-20.5(mol·L-1)22(mol·L-1)-2注意：K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。

升高温度，吸热反应的K增大，放热反应的K减小减小逆反应化学平衡常数化学反应的方向第3课时化学反应的方向2、特点：

体系趋向于从高能量状态转换为低能量状态；

体系趋向于从有序状态转换为无序状态在温度和压强一定的条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程。自发过程1、定义：熵定义：影响因素：同种物质：S(g)>S(l)>S(s);混乱度越大，体系越无序，熵越大关系：同种物质：S(高温)>S(低温)描述体系混乱度的物理量，符号S，单位J/(mol∙K)（混乱度：微粒间无规则排列程度）物质的量越大，分子数越多，熵值越大。熵变ΔS=S生成物-S反应物(气体体积增多的反应)(气体体积减小的反应)ΔS>0(熵增)ΔS<0(熵减)常见的熵增过程：固体溶解、气体扩散、物质由s到l或g态、气体量增加的反应例：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ΔS>0

练习：判断下列过程的熵变是大于零还是小于零？（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牛刀小试影响因素：化学反应的方向反应焓变反应熵变共同影响吸热放热熵增熵减焓减小、熵增大有利于反应自发进行。化学反应的最终判据到底是什么呢？焓变与熵变对反应方向的共同影响

判据：△H-T△S

△H-T△S

<0反应正向自发△H-T△S=0达平衡状态△H-T△S

>0反应正向不能自发△H△S∆H>0∆S>0高温下反应自发进行∆H<0∆S<0所有温度下反应不能自发进行∆H<0∆S>0所有温度下反应自发进行∆H<0∆S<0低温下反应自发进行A、相同条件下，自发变化的逆过程是非自发过程；

B、自发变化或非自发变化是在给定条件下而言的。C、减焓、增熵有利于反应的进行。ΔHΔSΔH－TΔS反应情况－＋永远是负值任何温度都能自发进行＋－永远是正值任何温度都不自发进行＋＋低温为正；高温为负低温下反应不自发进行；高温下反应自发进行－－低温为负；高温为正低温下反应自发进行；高温下反应不自发进行合成氨反应的特点焓变：ΔH

0，熵变ΔS

0。自发性：常温(298K)下，

，能自发进行。一、合成氨反应的方向性合成氨反应是一个可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已知298K时:△H=-92.2KJ·mol-1

△S=-198.2J·K-1·mol-11、请根据正反应的焓变和熵变分析298K下合成氨反应能否自发进行？∆H-T△S=-92.2KJ·mol-1-298K×（-198.2KJ·K·mol-1×10-3

）=-33.1KJ·mol-1＜0合成氨是一个低温自发的反应常温(298K)下,能自发进行。<<ΔH－TΔS<0反应的可能性要强二、合成氨反应的限度合成氨的平衡转化率越大越好如何从温度、浓度、压强角度提高合成氨的平衡转化率？N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.2kJ·mol-1

因素反应特点相应措施温度浓度压强正反应放热正向反应分子数减小低温高压

增加反应物浓度，分离出NH3N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.2kJ·mol-1

因素反应特点相应措施温度正反应放热浓度压强催化剂活化能高高温高压增加反应物浓度，分离出NH3υ=kc(N2)·c1.5(H2)·c-1(NH3)三、合成氨反应的速率如何从温度、浓度、压强、催化剂角度提高合成氨的速率？使用合适的催化剂外界条件平衡分析速率分析使NH3生产的多使NH3生产的快温度压强催化剂反应物的浓度生成物NH3的浓度尝试为合成氨生产选择适宜条件。高压高温使用增大浓度减小浓度高压低温无影响增大浓度减小浓度？四、合成氨的适宜条件的选择在确定合成氨生产的适宜条件的过程中，遇到了哪些问题?是怎样解决的?问题1：压强怎么选？既然增大压强既可提高反应速率，又可提高氨的产量，那么在合成氨工业中压强是否越大越好？问题2：温度怎么选？既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动，那么生产中是否温度越低越好？问题4：要不要用催化剂？催化剂对化学平衡的移动没有影响，在合成氨工业中要不要使用催化剂，为什么？问题3：浓度怎么定？N2

和H2的比例怎么定？