专题04 化学平衡状态与化学平衡常数（知识串讲+专题过关）-2022-2023学年高二化学上学期期中期末考点大串讲（人教版2019选择性必修1）（解析版）

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专题 04 化学平衡状态与化学平衡常数
【知识梳理】
【归纳总结】
一、化学反应的方向
1．自发反应
在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。
2．熵和熵变的含义
(1)熵的含义
度量体系混乱程度的物理量，符号为 S。熵值越大，体系混乱度越大。同一条件下，不同物质有不同的熵
值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是 S(g)>S(l)>S(s)。
(2)熵变的含义
ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。化学反应的 ΔS越大，越有利于反应自发进行。
3．判断化学反应方向的判据
ΔG＝ΔH－TΔS
ΔG<0 时，反应能自发进行；
ΔG＝0时，反应处于平衡状态；
ΔG>0 时，反应不能自发进行。
二、化学平衡状态及其判定
1．化学平衡状态
(1)概念
一定条件下的可逆反应中，当正反应和逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的
组成不随时间而改变的状态。
(2)建立
(3)平衡特点
2．判断化学平衡状态的两种方法
(1)“两看”
一看 题干条件 恒温恒容或恒温恒压或绝热容器
二看
化学反应特点
（物质状态、
气体计量系数）
全部是气体参与，是等体积反应还是非等体积反应
有固体或液体参与，是等体积反应还是非等体积反应
(2)“两标志”
正、逆反应
速率相等
同一物质表示的正、逆反应速率相等 v正＝v逆，或者不同物质表示的正、逆速
率(或变化的物质的量、浓度)之比等于化学计量数之比
变量
不变
题目中的变量，指的是随着反应的进行而改变的量，（如某物质的质量、浓
度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均分子质量、颜色等），
当“变量”不再变化（保持恒定）时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无
法证明。
规避“2”个易失分点
(1)化学平衡状态判断“三关注”
关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体
积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。
(2)不能作为化学平衡状态“标志”的四种情况
①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如 2HI(g)  H2(g)＋
I2(g)。
③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如 2HI(g)H2(g)＋
I2(g)。
④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
三、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，即化学平衡常数，用符号 K
表示。
2．表达式
对于一般的可逆反应 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，K＝(固体和纯液体的浓
度视为常数，通常不计入化学平衡常数表达式中)。
由于化学方程式的书写不同，平衡常数的表达式不同，如 N2＋3H22NH3，K＝a
则有：2NH3N2＋3H2，K′＝；N2＋H2NH3，K″＝。
3．影响因素
K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，与压强变化、是否使用催化剂无关。
4．平衡常数意义及应用
(1)判断可逆反应进行的程度
K<10－510－5～105>105
反应程度 很难进行 反应可逆 反应接近完全
(2)判断反应是否达到平衡或进行的方向
对于化学反应 aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商：Q＝。
Q＜K，反应向正反应方向进行；
Q＝K，反应处于平衡状态；
Q＞K，反应向逆反应方向进行。
(3)判断可逆反应的热效应
5．化学平衡常数的有关计算
“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列出起始量、变化量、
平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。
(1)分析三个量：起始量、变化量、平衡量。
(2)明确三个关系
① 对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。
② 对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
③ 各物质的转化量之比等于各物质的化学计量数之比。
(3)计算模式
对以下反应：mA(g)＋nB(g) ⇌pC(g)＋qD(g)，令 A、B起始物质的量(mol)分别为 a、b，达到平衡后，A的
消耗量为 mx mol，容器容积为 V L。
mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)
起始/mol a b 0 0
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