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高三化学一轮复习讲义第7章 第3节 化学平衡常数 化学反应进行的方向
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1.化学平衡常数
(1)概念: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,用符号K表示。
(2)表达式:对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),K=eq \f(cpC·cqD,cmA·cnB)。
(3)意义:化学平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度。
一般地说,当K>105时,就认为反应基本进行完全了,当K”或“0且ΔS>0的是( )
A.NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)
B.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)
C.4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)
D.HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)
B [A是熵减(ΔS0,ΔS0,若ΔH0,正确;D项中反应的ΔS”“0,不能实现。
(2)该反应为熵减反应,能自发进行说明ΔH0的反应不可能自发进行。( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)√
2.一题串知,覆盖高考考什么
(2013·全国卷Ⅱ)在1.0 L密闭容器中放入0.10 ml A(g),在一定温度进行如下反应:
A(g)B(g)+C(g) ΔH=+85.1 kJ·ml-1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
(1)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为________,平衡时A的转化率为________,列式并计算反应的平衡常数K________。[考查平衡转化率和平衡常数的计算]
(2)A(g)B(g)+C(g) ΔH=+85.1 kJ/ml自发向右进行的条件是高温还是低温?________。[考查反应进行的方向]
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=________ml,n(A)=________ml。[考查气体物质的量与压强的定量关系]
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:a=________。
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是_________________________________________________________________,
由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为________ ml·L-1。[考查分析表格数据的能力]
(4)对于该反应,升高温度,化学平衡常数K变________。[考查温度对K的影响]
(5)在温度不变,容器缩小为0.5 L时,平衡向________移动,新平衡时K的变化情况为________。[考查压强对K的影响]
[答案] (1)(eq \f(p,p0)-1)×100% 94.1%
[答案] (1)(eq \f(p,p0)-1)×100% 94.1%
K=eq \f(0.094 12,0.005 9) ≈1.5
(2)高温
(3)①0.10×eq \f(p,p0) 0.10×(2-eq \f(p,p0)) ②0.051 达到平衡前每间隔4 h,c(A)减少约一半 0.013
(4)大 (5)逆反应方向 不变考纲定位
考情播报
1.了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。
2.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
2016·全国甲卷T27(1)(2)/全国乙卷T27(2)/全国丙卷T26(3)
2015·全国卷ⅠT28(4)/全国卷ⅡT27(2)
2014·全国卷ⅠT28(3)/全国卷ⅡT26(1)(2)
2013·全国卷ⅡT28(2)(3)
2012·全国卷T27(4)
K
正反应进行
的程度
平衡时生成
物浓度
平衡时反
应物浓度
反应物
转化率
越大
越大
越大
越小
越大
越小
越小
越小
越大
越小
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
T/℃
700
800
850
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
ΔH
ΔS
ΔH-TΔS
反应情况
-
+
永远是负值
在任何温度下过程均自发进行
+
-
永远是正值
在任何温度下过程均非自发进行
+
+
低温为正高温为负
低温时非自发,高温时自发
-
-
低温为负高温为正
低温时自发,高温时非自发
时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
eq \f(总压强p,100 kPa)
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
反应时间t/h
0
4
8
16
c(A)/(ml·L-1)
0.10
a
0.026
0.006 5
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