2.平衡常数&计算及反应进行方向讲义（教师逐字稿）_05高考化学_通用版（老高考）复习资料_2023年复习资料_专项复习_思维导图破解高中化学（全国通用）（导图+PPT课件+逐字稿）

平衡常数&计算及反应进行方向讲义（学霸版） 课程简介：即 PPT(第 1 页)：本节课我们主要学习：平衡常数&计算 及反应进行方向。平衡常数&计算及反应进行方向是化学反应原理的 一个分支，高考出题主要为反应原理大题中的一问。平衡常数&计算 及反应进行方向主要内容是化学平衡常数的应用、三段式的相关计 算、反应进行方向的判断。这部分知识点虽然相对简单，但学习时需 注意细节，需要一点点耐心和细心。准备好了么？Let’s go！ PPT(第 2 页)：先来了解一下平衡常数&计算及反应进行方向的知识特 点。 1、“简单但细致，抓好细节”；2、“弄清原理，举一反三” 1、平衡常数&计算及反应进行方向的知识点比较简单，理解起 来不会太费劲，认真听都能懂。这部分内容比较细致，并且很喜欢考 查细节，因此学习时务必留心，注意好相关概念的关键点，这是解题 的突破口。 2、平衡常数&计算及反应进行方向涉及好几类计算题型，并且 高考喜欢考查一些新定义的计算题型，因此务必要将计算的基本原理 及内在联系弄得清清楚楚，再加以练习新定义题型，基本可以举一反 三。 PPT(第 3 页)：现在我们正式进入平衡常数&计算及反应进行方向的学 习。 PPT(第 4 页)：看，这就是平衡常数&计算及反应进行方向的知识网络图。我们按化学平衡常数、化学平衡的相关计算、化学反应的进行方 向 3 个分支来一一讲解。（若 PPT 中图看不清，可查看下载的原图） PPT(第 5 页)：先来看下化学平衡常数。其定义为：在一定温度下， 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，用符号 K 表示。因此对于反应： mA(g)nB(g)  pC(g)qD(g) ， cp(C)cq(D) 其平衡常数表达式为K  ，K 值单位不固定，由比值结果 cm(A)cn(B) 决定。若方程式中有纯固体或纯液体等没有浓度概念的物质存在，则 其浓度默认是常数，即为 1mol/L，不代入公式计算。提个重要的注 意事项，平衡常数 K 只是温度函数，因此只要温度不变，无论如何改 变其他条件使平衡破坏，建立新的平衡后，K 值依旧不变；这点切记， 重点考点，只要涉及 K 的问题首要考虑温度是否改变。接下来是平衡 常数的应用： 1、恒量反应的程度：K 值越大，说明反应正向进行的程度越大，反 5 -5 应物转化率越大。一般来说，K>10 时，可认为该反应反应完全；K<10 -5 5 时，可认为该反应不能进行；10 v（逆）；若 Q =K，反应达到平衡，v（正）=v（逆）； c 若 Q >K，则 Q 要变小，生成物浓度要变小，因此反应逆向进行，v（正） c c m：n 知物质 A 过量，则物质 C 理论可得的物 质的量由物质 B 决定，根据物质 B、C 的关系式，得物质 C 理论可得 bp px 物质的量为 ，故物质 C 的转化率为W(C) 100%。 bp n n PPT(第 7 页)： 3、平衡时气体物质的百分含量 平衡时所求气体的物质的量（或体积） 定义：平衡时百分含量()= 100% ， 平衡时所有气体的物质的量（或体积） a-mx 因此可得平衡时物质 A 的百分含量为(a)= 100% 。 a-mx+b-nx+px+qx 4、恒温恒压容器，平衡时气体总体积与起始时气体总体积的比 根据理想气体状态方程 PV nRT ,得恒温恒压时 V 与 n 成正比， V n V a-mx+b-nx+px+qx 平衡 平衡 平衡 因此可得 = ，故 = 。 V n V a+b 起始 起始 起始 PPT(第 8 页)： 5、恒温恒容容器，平衡时气体总压强与起始时气体总压强的比 根据理想气体状态方程 PV nRT ,得恒温恒容时 P 与 n 成正比，P n P a-mx+b-nx+px+qx 平衡 平衡 平衡 因此可得 = ，故 = 。 P n P a+b 起始 起始 起始 6、恒温恒压容器，平衡时气体密度与起始时气体密度的比 根据理想气体状态方程 PV nRT ,得恒温恒压时 V 与 n 成正比，再 m 结合气体密度公式  气 ,ρ与 V 成反比，故ρ与 n 成反比，因此可 V  n  a+b 平衡 起始 平衡 得 = ，故 = 。  n  a-mx+b-nx+px+qx 起始 平衡 起始 PPT(第 9 页)： 7、浓度平衡常数 算出平衡时各物质的浓度，代入浓度平衡常数表达式计算， cp(C)cq(D) K  ，纯固体和纯液体等没有浓度的物质浓度默认为 cm(A)cn(B) 1mol/L，不代入计算。 8、压强平衡常数 压强平衡常数是用平衡时各气体物质的分压来计算的，其表达式 Pp(C)Pq(D) 为：K  ，形式与浓度平衡常数表达式一致，只是代入 p Pm(A)Pn(B) 的物理量是气体的分压。而气体分压等于平衡时气体总压强与对应气 体百分含量的乘积，因此先求出平衡时各气体物质的百分含量，进而 求出各分压，最后代入压强平衡常数表达式即可。 最后提一个非常重要的细节，凡是求与气体有关的量，比如气体 的百分含量、气体体积之比、气体压强之比、气体总物质的量之比、 压强平衡常数等，若反应方程式中存在非气体物质，则该物质不能代 入公式计算，这点切记，至关重要。PPT(第 10 页)：最后是化学反应的进行方向。先来了解下自发过程和 自发反应的概念，自发过程指的是在一定条件下，不需要借助外力作 用就能自发进行的过程。通过对自然界中绝大多数自发过程研究发 现，自发过程有两个特点：1、自发过程的体系总是趋向于从高能量 状态转变为低能量状态，比如自然界中水总是从高处往低处流、电流 总是从电势高的地方向电势低的地方流动、重物总是从高处落向低处 等；2、在密闭条件下，自发过程的体系总是趋向于从有序状态转变 为无序状态，比如固体溶解、气体扩散、水汽化、墨水扩散等。相应 的，自发反应指的是在给定条件下，不需要借助外力作用就可以自发 地进行到显著程度的反应。 接下来，我们来引入一个新的概念——熵。熵是用来衡量体系混 乱度的物理量，符号为 S，单位为 J/（mol•K）；熵值越大，体系混 乱度越大。熵值大小有 3 个影响因素：同一条件下，不同的物质熵值 不同；同一种物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，气态时熵值最 大，液态时次之，固态时最小；物质的量越大，分子数越多，熵值越 大。前面提到的自发过程的体系趋向于从有序转变为无序，导致体系 的混乱度增加，即熵增加，我们叫做熵增加原理。常见的熵增过程有 固体溶解、气体扩散、水汽化、墨水扩散等，常见的熵增反应为产生 气体的反应以及气体物质的量增多的反应。 自然界中绝大多数自发进行的体系总是趋向于从高能量转化为 低能量，表现为△H<0，这一经验规律称为焓判据；由有序转化为无 序，表现为△S>0，这一经验规律称为熵判据。但是往往总有些特例，高温 比如某些吸热反应能自发进行，如 CaCO CaOCO ,碳酸钙分解是 3 2 吸热反应，若单独按焓判据来分析，反应是不能进行的，但它是熵增 的反应，在低温下不能自发进行，但在高温下能自发进行。某些熵减 高温 反应也能自发进行，如 2AlFe O Al O 2Fe ，铝热反应是熵减的反 2 3 2 3 应，若单独按熵判据来分析，反应是不能进行的，但它是放热反应， 在高温下可自发进行。由此可见，焓变、熵变、温度都是跟反应能否 自发进行有关的因素，但只根据焓变或熵变中的一个来判断反应能否 自发进行是不全面的，所以需要综合一起考虑。于是，判断反应能否 自发进行，我们用复合判据，也叫自由能判据，即GH TS 。若 G H TS 0，反应能自发进行；若G H TS=0，反应达到平衡， 若G H TS 0，反应不能自发进行。由此根据△H 和△S 符号可知， 若 H 0且S 0，则G0 ， 反 应 一 定 能 自 发 进 行 ； 若 H 0且S 0，则G 0 ，反应一定不能自发进行；若H 0且S 0 ， 则在较高温度下反应能自发进行；若H 0且S 0 ，则在较低温度下 反应能自发进行。 PPT(第 11 页)：好了，我的知识网络图已构建完毕了，你的呢?画好 了吗？（若 PPT 中知识网络图不清晰，可查看下载的原图） PPT(第 12 页)：OK,让我们来一起看一下如何运用知识网络图来解题 吧！ PPT(第 13—14 页)：第 1 题和答案。 PPT(第 15—16 页)：第 2 题和答案。 PPT(第 17—18 页)：第 3 题和答案。PPT(第 19 页)：回顾落实。看完视频题目后，有没有学会如何运用知 识网络图来解题？我们再次总结一下知识网络图的要点吧。 PPT(第 20 页)：要点总结（学霸照 PPT 读即可）。 PPT(第 21 页)：注意事项提醒（4 个 tip，学霸照 PPT 读即可）。 PPT(第 22 页)：课后作业布置，请完成我们为你准备的经典习题。 PPT(第 23 页)：结束。