化学平衡常数教案

《化学平衡常数》教案

课题化学平衡常数（第1课时）

时

间

2016年10月13 日

第七周星期四

教学目的1、了解化学平衡常数的概念

2、学会运用化学平衡常数判断化学反应进行的程

度、热效应和平衡移动的方向。

3、培养学生分析数据并得出结论的能力和计算能

力。

4、培养科学的学习态度和正确有效的学习方法，

课

型

新课授

教

学

方

法

讲授法、归纳法、数据分析法

重点与难点重点：理解化学平衡常数的概念、意义及应用。

难点：理解化学平衡常数的应用。教

具

多媒体设备

教学过程【复习引入】

【新课】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，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）

符号：K

2、数学表达式：对于可逆反应: mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g)

注意:

⑴各物质的浓度为平衡时的浓度

⑵有固体物质或纯液体存在，其浓度用 1 代替。

⑶单位:具体而定

教

学

过

程

[练习]请写出下列反应平衡常数的表达式

（1）CaCO

3

(s) ⇌ CaO(s)+CO

2

(g)

（2）CO

2

(g)+H

2

(g) ⇌ CO(g)+H

2

O(l)

（3） CO

2

(g)+H

2

(g) ⇌ CO(g)+H

2

O(g)

⑷Cr

2

O

7

2-+H

2

O ⇌ 2CrO

4

2-+2H+

[思考1]请写出下列反应平衡常数的表达式，分析在相同条件下两者平衡常数之间的关系。

N

2

(g) + 3 H

2

(g) ⇌ 2NH

3

(g) K

1

2NH

3

(g) ⇌ N

2

(g) + 3 H

2

(g) K

2

[结论] 相同条件下，正、逆反应的平衡常数互成倒数关系。

[思考2] 请写出下列反应平衡常数的表达式，分析在相同条件下两者平衡常数之间的关系。

N

2

(g) + 3 H

2

(g) ⇌ 2NH

3

(g) K

1

1/

2

N

2

(g) + 3/

2

H

2

(g) ⇌ NH

3

(g) K

2

[结论]相同条件K

1

K

2

， K

1

= K

2

2

3、K值大小的意义

平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志

K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之越不完全，转化率越小。一般地说。K﹥105时，该反应进行得就基本完全了。

[思考 3]什么因素影响K值大小？

阅读课本第29页表和下表中的数据，可以得到什么启示?

2 NO

2

（g）⇌ N

2

O

4

（g）△H>0

温度

K

初始浓度(mol/L) 平衡浓度(mol/L) K

c(N

2

O

4

) c(NO

2

) c(N

2

O

4

) c(NO

2

)

298 0.050 0 0.0218 0.0565 0.1468

333 0.050 0 0.0049 0.0901 1.664

[结论]平衡常数K值的大小只与反应本身和温度有关，与浓度、压强、催化剂等无关。

4、平衡常数的应用

（1）利用K判断反应的热效应

已知：可逆反应：H

2(g)+I

2

(g) ⇌ 2HI(g) 的化学平衡常数与温度的关系如下：

温度623K 698K 763K

化学平衡常数66 .9 54.4 45.9

[思考4]平衡常数的变化与平衡移动有什么关系？从上面的数据能否判断该反应的热效应？

若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应；

若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应。

⑵利用K值计算转化率

[例题]：在一定体积密闭容器中，进行如下反应：

CO

2(g) + H

2

(g) ⇌ CO(g) +H

2

O(g)，其平衡常数K和温度t的关系如下：

t/ºC700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 （1）K的表达式为：

（2）该反应为反应（“吸热”或“放热”）

（3）在8300C时，加入1mol/LCO

2(g)和1mol/LH

2

(g),充分反应，达到平衡时CO

2

的转化率

为。

⑶利用K判断化学平衡状态、平衡移动的方向

在一定的温度下的任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，叫该反应的浓度商。

mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g)

（1）Q

C ＝K ，V

正

=V

逆

,反应此时为平衡状态；

（2）Q

C ＜K ，V

正

>V

逆

, 反应向正反应方向进行；

（3）Q

C ＞K ，V

正

逆

,反应反应向逆方向进行。

[例题] 续

⑷在8000C时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO

2

)为

2mol/L, c(H

2)为1.5mol/L, c(CO)为1mol/L, c(H

2

O)为3mol/L, 则下一时刻，反应向（填“正向”或“逆向”）进行。