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
<V
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。

【小结】
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g)
1.各物质的浓度为平衡时的浓度；
2.有固体物质或纯液体存在，其浓度用1 代替；
3.同一条件下，正、逆反应的平衡常数互成倒数关系；
4. K值越大，该反应进行得越完全，反应物转化率越大；
5. 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；
6.若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应。

【作业】课时训练9
【板书设计】
化学平衡常数
1. 平衡常数概念
2. 数学表达式： mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g)
3. 平衡常数意义
4. 平衡常数应用。