高中化學-平衡常數教案

化學平衡常數(第三課時)

知識與

理解化學平衡常數的概念，掌握有關化學平衡常數的簡單計算

技能

教學過程與

能用化學平衡常數、轉化率判斷化學反應進行的程度

目的方法

情感態(tài)度

培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和科學態(tài)度；培養(yǎng)學生理論聯系實際能力

價值觀

重點理解化學平衡常數的概念及化學平衡常數的簡單計算

難點理解化學平衡常數與反應進行方向和限度的內在聯系

教學步驟、內容

［復習提問］什么叫化學平衡？化學平衡的特征有哪些？

［引入］化學平衡狀態(tài)的特征，不僅包括上邊大家回答的那些，還有其他方面的特征，

這就是今天咱們學習和討論的主題一化學平衡常數。

［探究活動］請同學們閱讀教材P28標題三下面的內容以及濃度關系數據表，分析并驗算

表中所給的數據，最后可以得到什么結論？

［投影］上述內容教材P28表格信息

［講授］分析上表的數據，可么得出以下結論：在一定溫度下，當一個可逆反應達到化

學平衡時，生成物濃度累之積與反應物濃度哥之積的比值是一個常數，這個常數就是該反應

的化學平衡常數(簡稱平衡常數)，用符號K表示。例如，K=上(小二

c(/f2)-c(Z2)

c(HI);

［副板書］一定溫度下：”一兩

［講］在一定溫度下，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，又無論反應

物起始濃度為多少，最后都能達到化學平衡。這時生成物的濃度塞之積與反應物濃度嘉之積

1

的比是一個常數，這個常數叫做該反應的化學平衡常數，簡稱平衡常數，用符號K表示。

［板書］1.定義：在一定溫度下，可逆反應達到平衡時，生成物的濃度塞之積與反應物

濃度暴之積的比是一個常數，這個常數叫做該反應的化學平衡常數，簡稱平衡常數，用符號K

表示。

［投影］計算平衡常數：

起始時各物質的濃度/moll」平衡時各物質的濃度/moll」平衡時

C(C€)2"C(H2)

c(CO)C(H2O)c(CO2)C(H2)c(CO)C(H2O)c(CO2)C(H2)

C(CO)*C(H2O)

000.010.010.0050.0050.0050.005

C(CC)2)?C(H2)

［副板書］結論：達到平衡時，c(CO)?c(Hq)=10(常數)

［問］剛才得出的平衡常數K是由一個特殊的反應引出的，其嗎3，但如

C(H2)C(12)

果對于任意一個可逆化學反應："zA+〃B&=5pC+qD其平衡常數K又該如何表示呢？

［講］平衡常數實際上是平衡混合物中各生成物濃度的化學計量數次方的乘積除以反應

物濃度的化學計量數次方的乘積。即K=盜’:盟

［板書12.表達式對于任意反應mA+nB^^pC+qDK=

［講］在應用平衡常數表達式時，稀溶液中的水分子濃度可不寫。因為稀溶液的密度接

近于Ig/mL。水的物質的量濃度55.6mol/L。在化學變化過程中，水量的改變對水的濃度變化

影響極小，所以水的濃度是一個常數，此常數可歸并到平衡常數中去。對于非水溶液中的反

應，溶劑的濃度同樣是常數。

［講］當反應中有固體物質參加時，分子間的碰撞只能在固體表面進行，固體的物質的

量濃度對反應速率和平衡沒有影響。因此，固體的“濃度”作為常數，在平衡表達式中，就不寫

固體的濃度。

2

［板書］書寫平衡常數表達式時，要注意：

(1)反應物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃度可以看做“1”而不代入公式。

［講］化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫方式有關。同一個化學反應，由于書寫

方式不同，各反應物、生成物的化學計量數不同，平衡常數不同。但是這些平衡常數可以相

互換算。例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數為Ki，］/2此值)+初出值)aNH3(g)的平

衡常數為3NH3(g)=/此⑷+初出值)的平衡常數為K3;

寫出&和K2的關系式：。

［板書］(2)化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫方式有關

［問］化學平衡常數實際上是化學平衡的又一特征，那么化學平衡常數K的大小有什么

意義呢？

［講］可以從平衡常數K的大小推斷反應進行的程度，K只受溫度影響，K越大，表示

化學反應達到平衡時生成物濃度對反應物濃度的比越大，也就是反應進行的程度越大，反應

的轉化率也越大；反之K越小，表示反應進行的程度越小，反應物的轉化率也越小。

［板書］3.化學平衡常數的意義：K只受溫度影響，K越大，反應進行的程度越大，反應的

轉化率也越大；反之K越小，表示反應進行的程度越小，反應物的轉化率也越小。

［問］什么叫反應物的轉化率？

［副板書］某指定反應物的轉化率

二指定反應物的起始濃度-指定反應物的平衡濃度

-指定反應物的起始濃度”“。

［隨堂練習］寫出下列反應的平衡常數的表達式

@PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)

②2Hl(g)一^H2(g)+I2(g)

@CaCO3(s)^^CaO(s)+CO2(g)

@Fe3O4(s)+4H2(g)^^3Fe(s)+4H2O(g)

［分析］在寫表達式時注意③、④中固體物質的濃度為1,不寫出。

3

【例1】在密閉容器中，將2.0molC。與10molS?；旌霞訜岬?00℃,達到下列平衡

CO(g)+H2O(g)-TCO2(g)+Hz(g)K=1.0求CO轉化為CO?的轉化率。

【解】設x為達到平衡時CO轉化為CO2的物質的量，V為容器容積。

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

起始濃度—109g

VVVV

平衡濃度型二10—%XX

VVVV

2

肥C(CO)-C(H2)v

二1.0

c(CO)-c(HQ)2.0-x10-x

VV

x2=(2.0-x)(10-x)

x1=20-12x+x2

20

x=——=1.66

12

co轉化為C02的轉化率為：—-X100%=83%

2.0

答：CO轉化為CO2的轉化率為83%。

［講］根據上述例題，小結一下化學平衡常數的應用。

［板書］

4.化學平衡常數的應用

(1)平衡常數的大小反映了化學反應進行的程度(也叫反應的限度)。

K值越大，表示反應進行得越完全，反應物轉化率越大；

K值越小，表示反應進行得越不完全，反應物轉化率越小。

［講］一般地說，K>105時，該反應進行得就基本基本完全。

［板書］

(2)判斷正在進行的可逆是否平衡及反應向何方向進行：對于可逆反應：mA(g)+

nB(g)pC(g)+qD(g),在一定的溫度下的任意時刻，反應物的濃度和生成物的濃度有

如下關系:Qc=CP(C)-C(D)/Cm(A)-Cn(B),叫該反應的濃度商。

4

Qc<K,Vi>V反應向正反應方向進行

Qc=K,V正==V逆，反應處于平衡狀態(tài)

Qc>K,VMV逆，反應向逆反應方向進行

［講］增大平衡體系中反應物的濃度或減小生成物的濃度，濃度積小于平衡常數，平衡向正

反應方向移動。

［板書］（3）利用K可判斷反應的熱效應

若升高溫度，K值增大，則正反應為吸熱反應（填"吸熱"或"放熱

若升高溫度，K值減小，則正反應為放熱反應（填"吸熱"或"放熱"）。

［總結］談到化學平衡常數必須指明溫度，反應必須達到平衡狀態(tài)，表達式中各物質的

濃度必須是平衡狀態(tài)下的值，不能用任一時刻的濃度值。化學平衡常數表示反應進行的程度，

不表示反應的快慢，即化學反應速率快，K值不一定大。使用催化劑能改變化學平衡的速率，

但不會使平衡移動，因此不會改變平衡常數。

1.定義：一定溫度下，可逆反應達到平衡時，生成物的濃度塞之積與反應物

濃度塞之積的比是一個常數，這個常數叫做該反應的化學平衡常數，用符號K表示。

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