【文章內(nèi)容簡介】 比值是一個(gè)常數(shù)，用 K 表示。 例 aA+bB cC+dD K=)()( )()( BcAc DcCc badc 注意： ① 上式中 c(A)、 c(B)、 c(C)、 c(D)是各物質(zhì)處于化學(xué)平衡時(shí)的物質(zhì)的量濃度。 ② 溫度一定時(shí)，可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，又無論反應(yīng)物起始濃度大小， K 是一個(gè)常數(shù)。 ③ 對于在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，溶劑的濃度是一個(gè)常數(shù)，此常數(shù)可歸到平衡常數(shù)中去，在 K的表達(dá)式中不出現(xiàn)溶劑的濃度項(xiàng)。如： ?23CO +H2O ?3HCO +OH K=)( )()( 233 ??? ?COc OHcHCOc ④ 當(dāng)反 應(yīng)中有固體物質(zhì)時(shí)，因固體的濃度可看作常數(shù)，在 K 的表達(dá)式中不出現(xiàn)固體的濃度項(xiàng)。如： CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) K=c(CO2) ⑤ 如果反應(yīng)物和生成物均為氣體，即使改變各組分的初始分壓，當(dāng)反應(yīng) aA+bB cC+dD達(dá)到平衡時(shí))()( )()( BpAp DpCp badc 也為常數(shù)。為了區(qū)別起見，常將由各物質(zhì)平衡濃度算得的平衡常數(shù)稱為濃度平衡常數(shù)，用符號(hào) Kc表示；而將由各物質(zhì)平衡分壓算得的平衡常數(shù)稱為壓強(qiáng)平衡常數(shù)，用 Kp表示。濃度平衡常數(shù)和壓強(qiáng)平衡常數(shù)均為化學(xué)平衡常數(shù)。 ⑥ 平衡常數(shù)的表達(dá)式與化 學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。 同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)方程式書寫方式不同，平衡常數(shù)不同。如： H2（ g） +I2（ g） 2HI（ g） K=)()( )( 222IcHc HIc 21 H2(g)+ 21 I2(g) HI(g) K′= )()( )(221221 IcHcHIc? 2HI(g) H2(g)+I2(g) K″=)( )()( 2 22 HIc IcHc ? K= KI 對于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。 的大小表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度， K 大 ,說明反應(yīng)進(jìn)行程度大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越大 。K小 ,說明反應(yīng)進(jìn)行程度小，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率小。 ，可以判別一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。 對于可逆反應(yīng) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，在一定溫度下的任意時(shí)刻，反應(yīng)物與生成物的濃度有如下關(guān)系： Qc=)()( )()( BcAc DcCc badc Qc叫做該反應(yīng)的濃度商。 Qc)()(,)()(,)()(,逆正反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行逆正反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)逆正反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行vvvvvvKKK??????????? 應(yīng)的平衡常數(shù)并不隨反應(yīng)物或生成物濃度的改變而改變，但隨溫度的改變而改變。 對于吸熱反應(yīng)： T↑ K↑ 對于放熱反應(yīng)： T↑ K↓ 所以利用 K 可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)。 若升高溫度， K 值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)； 若升高溫度， K 值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 如：某一化學(xué)反應(yīng)在 298 K 時(shí)平衡常數(shù)為 ，在 398 K時(shí)為 ，那么該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 知識(shí)點(diǎn) 4：平衡轉(zhuǎn)化率 ，通常利用 “三段 ”式列式求解，所謂 “三段式 ”就是在反應(yīng)方程式中表示出 “初始狀態(tài) ”“轉(zhuǎn)化部分 ”“平衡狀態(tài) ”各組分 的濃度或物質(zhì)的量，進(jìn)行列式求解，例如： 在密閉容器中，將 mol CO 與 10 mol H2O混合加熱到 800 ℃ ，達(dá)到平衡： CO（ g） +H2O（ g） CO2(g)+H2（ g） ,且 K=。 求 CO 轉(zhuǎn)化為 CO2的轉(zhuǎn)化率。 解：設(shè) CO 轉(zhuǎn)化為 CO2的轉(zhuǎn)化率為 α。 CO（ g） +H2O（ g） CO2（ g） +H2（ g） 初始狀態(tài) /mol 10 0 0 已轉(zhuǎn)化 /mol 平衡狀態(tài) /mol (1α) K=VVVVOHcCOcHcCOc????)1()()()()(222?????? ? =1 解得 α=% 答： CO 轉(zhuǎn)化為 CO2的轉(zhuǎn)化率為 %。 （ 1）對于多種物質(zhì)參加的反應(yīng)，如 X（ g） +2Y（ g） Z（ g） +3W（ g），增大 X（ g）的濃度， Y 的轉(zhuǎn)化率一定增大， X（ g）的轉(zhuǎn)化率一般是減小。 （ 2）對于分解反應(yīng)，要具體分析反應(yīng)前后各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系 。對于反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)的和不變的反應(yīng)，如 2HI（ g） H2（ g） +I2（ g），不論如何改變 HI的濃度， HI的轉(zhuǎn)化率都不變；對于反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)的和不相等的反應(yīng)，如 2NH3（ g） N2（ g）+3H2（ g），增加氨的濃度，氨的轉(zhuǎn)化率減小。 活學(xué)巧用 （ ） 解析： 固體硝酸銨的溶解是吸熱過程，氫氧化鈉的溶解是放熱過程，而氯化鈉和蔗糖的溶解過程的焓變微乎其微。 答案： C （ ） ，吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 ，撲克牌的毫無規(guī)律的混亂排列的幾率大 解析： ，有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向。 自發(fā)進(jìn)行，例如，在 25 ℃ 和 105 Pa時(shí)， 2N2O5（ g） ====4NO2（ g） +O2(g) ΔH= kJmol1， (NH4)2CO3(s) ====NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH= kJmol1。不難看出，上述兩個(gè)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，又都是熵增的反應(yīng)，顯然只根據(jù)焓變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。，有趨向于最大混亂度的傾向，屬于熵判據(jù)。 牌的無序排列也屬于熵判據(jù)。 答案： A 、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為： C(石墨， s)+O2(g) ====CO2(g) ΔH= kJmol1 C(金剛石， s)+O2(g) ====CO2(g) ΔH= kJmol1 關(guān)于金剛石和石墨的相互轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是 ( ) 解析： 由熱化學(xué)方程式可知，石墨比金剛石能量低， 1 mol石墨轉(zhuǎn)化為 1 mol金剛石吸收 kJ 的熱量，金剛石轉(zhuǎn)化為石墨是放熱反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的能量判據(jù)可知金剛石轉(zhuǎn)化為石墨是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，所以 B、 C 正確。 答案： BC 〔（ NH4） 2CO3〕在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生 氨氣，對其說法正確的是（ ） ，使體系的熵增大 ，根據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解 ，都能自發(fā)分解 解析： 碳酸銨自發(fā)分解，是因?yàn)轶w系中由于氨氣的生成而使熵增大。 答案： A 點(diǎn)評： 利用熵變來判斷反應(yīng)方向時(shí)，應(yīng)注意熵變不是唯一的依據(jù)，有些 ΔS＞ 0 的反應(yīng)是自發(fā)的，有些 ΔS＜ 0 的反應(yīng)也是自發(fā)反應(yīng)。 ，熵顯著增加的反應(yīng)是 ( ) (g)+2H2(g) ====CH3OH(g) （ s） +2HCl(l) ====CaCl2(l)+CO2(g)↑+H2O(l) (s)+O2(g) ====CO2(g) (s) ====2Hg(l)+O2(g) 解析： 氣態(tài)的熵值 ＞ 液態(tài)的熵值 ＞ 固態(tài)的熵值。 答案： BD （ ） 解析： 固體溶解的過程，產(chǎn)生氣體的過程，氣體的物質(zhì)的量增 大的反應(yīng)，通常都為熵增加的過程，所以 A、 C 符合題意。 B為熵減少的反應(yīng)，而同一物質(zhì)的熵值與條件有關(guān)，對同一物質(zhì)來說， S(g)＞ S(l)＞ S(s)，所以 D 為熵減小的過程。 答案： AC ，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是（ ） （ g） ====C(s)+21O2(g) (g) ====4NO2(g)+O2(g) C.(NH4)2CO3(s) ====NH4HCO3(s)+NH3(g) (s) ====MgO(s)+CO2(g) 解析： A、 B、 C、 D 都是分解反應(yīng)，都是吸熱反應(yīng)。 BCD 三個(gè)反應(yīng)都是熵增的反應(yīng)，所以能自發(fā)進(jìn)行， A不是熵增的反應(yīng)，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行。 答案： A ，下列說法正確的是 ( ) 、壓力一定的條件下，焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向 、壓力一定時(shí)，放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行 解析： ΔHTΔS＜ 0，常溫、常壓下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，所以焓變和熵變是一定溫度、壓 力下化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的復(fù)合判據(jù)，所以 A 正確， C 不正確。放熱反應(yīng)的焓變小于零，熵增加反應(yīng)熵變大于零，都對 ΔHTΔS＜ 0 作出貢獻(xiàn)。顯然，放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行，所以 B 正確。固體的溶解過程，體系的混亂度增大，它是熵增加的過程，所以 D 不正確。 答案： AB （ ） ，凡是吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的 ，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變 解析： 放熱反應(yīng)常常是容易進(jìn)行的過程，吸 熱反應(yīng)有些也是自發(fā)反應(yīng)；自發(fā)反應(yīng)的熵不一定增大，可能減小，也可能不變。過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，是否能實(shí)現(xiàn)還要看具體的條件。 答案： C （ ） ， 2H2O 電解 2H2↑+O2↑，即常溫下水的分解反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng) 解析： ΔHTΔS這個(gè)判據(jù)指的是在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)自動(dòng)發(fā)生的趨勢，即反應(yīng)發(fā)生的可能性，它并不能說明在該條件下一個(gè)可能自 發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生，因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生還涉及反應(yīng)速率問題，所以 A 不正確，非自發(fā)不含有 “不可能 ”之意。例如：水的分解在常溫常壓下是非自發(fā)的，但在通直流電條件下，電解生成氫氣和氧氣，只