专题41---化学平衡常数&自发反应
高中化学
专题41---化学平衡常数&自发反应
一、化学平衡常数(equilibrium constant):
对于一般可逆反应,mA (g ) +nB(g
) pC (g ) +qD(g ) ,在一定温度下达到化学时,平衡 常数:
K eq =[c(C)]p [c(D)]q /[c(A)]m [c(B)]n
K eq 为温度常数,无单位,K eq 值的大小,表示一定温度下,该反应达到平衡时,反应进行 的程度,K eq 值越大,表示反应进行的程度越大。利用K eq 值可以判断上述反应在一定温 度下某一时刻是否达到平衡状态,如果某时,A 、B 、C 、D 物质的量浓度分别为c(A)、c(B)、 c(C)、c(D),则K (实际) = [c(C)]p [c(D)]q /[c(A)]m [c(B)]n
K (实际) >Keq 反应向逆反应方向进行;
K (实际) =Keq 反应达到平衡状态;
K (实际)
二、自发反应(spontaneous reaction):
1、自发过程和自发反应:
在一定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程叫自发过程;
在一定条件下可以自发进行到显著的程度的化学反应叫自发反应。
2、熵(entropy ):
①熵是用于描述一个由大量粒子组成的体系的混乱程度的物理量,用S 表示,熵值越大, 体系的混乱程度越大;
②在一定条件下,不同物质的熵值不同,对于同一种物质来说,S (g)>S(l)>S(s)、S (aq)>S(s); ③在物质的化学变化中,气体的物质的量增大,熵增大。
3、熵变:
①物质发生化学反应后熵值也会发生变化,这个熵值的变化叫做反应的熵变,以符号ΔS 表
示,单位是J ·mol -1·K -1;
②ΔS=生成物总熵—反应物总熵;
③若ΔS 为正值,表示反应过程中熵值增多,称为熵增过程;
④若ΔS 为负值,表示反应过程中熵值减小,称为熵减过程;
⑤在外界隔离的条件下,自发过程将导致体系的熵值增大,这个原理叫做熵增原理。
4、焓变与熵变对反应方向的共同影响:
在温度和压强一定的条件下,化学发那样的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果,反 应方向的判据是ΔG=ΔH -T ·ΔS ,若:
ΔG=ΔH -T ·ΔS>0,反应正方向不能自发进行;
ΔG=ΔH -T ·ΔS=0,反应达到平衡状态;
ΔG=ΔH -T ·ΔS
※ΔG=ΔH -T ·ΔS 只能用以判断在温度、压强一定下反应自动反生的趋势,即反应反生的 可能性,它并不说明在该条件下能自发进行的反应能否实际发生,因为反应能否实际发 生还涉及反应速率问题。
By Solomon