高中化学-平衡常数教案

化学平衡常数(第三课时)

知识与

理解化学平衡常数的概念，掌握有关化学平衡常数的简单计算

技能

教学过程与

能用化学平衡常数、转化率判断化学反应进行的程度

目的方法

情感态度

培养学生的逻辑思维能力和科学态度；培养学生理论联系实际能力

价值观

重点理解化学平衡常数的概念及化学平衡常数的简单计算

难点理解化学平衡常数与反应进行方向和限度的内在联系

教学步骤、内容

［复习提问］什么叫化学平衡？化学平衡的特征有哪些？

［引入］化学平衡状态的特征，不仅包括上边大家回答的那些，还有其他方面的特征，

这就是今天咱们学习和讨论的主题一化学平衡常数。

［探究活动］请同学们阅读教材P28标题三下面的内容以及浓度关系数据表，分析并验算

表中所给的数据，最后可以得到什么结论？

［投影］上述内容教材P28表格信息

［讲授］分析上表的数据，可么得出以下结论：在一定温度下，当一个可逆反应达到化

学平衡时，生成物浓度累之积与反应物浓度哥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)，用符号K表示。例如，K=上(小二

c(/f2)-c(Z2)

c(HI);

［副板书］一定温度下：”一两

［讲］在一定温度下，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，又无论反应

物起始浓度为多少，最后都能达到化学平衡。这时生成物的浓度塞之积与反应物浓度嘉之积

1

的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。

［板书］1.定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物的浓度塞之积与反应物

浓度暴之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K

表示。

［投影］计算平衡常数：

起始时各物质的浓度/moll」平衡时各物质的浓度/moll」平衡时

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)

［副板书］结论：达到平衡时，c(CO)・c(Hq)=10(常数)

［问］刚才得出的平衡常数K是由一个特殊的反应引出的，其吗3，但如

C(H2)C(12)

果对于任意一个可逆化学反应："zA+〃B&=5pC+qD其平衡常数K又该如何表示呢？

［讲］平衡常数实际上是平衡混合物中各生成物浓度的化学计量数次方的乘积除以反应

物浓度的化学计量数次方的乘积。即K=盗’:盟

［板书12.表达式对于任意反应mA+nB^^pC+qDK=

［讲］在应用平衡常数表达式时，稀溶液中的水分子浓度可不写。因为稀溶液的密度接

近于Ig/mL。水的物质的量浓度55.6mol/L。在化学变化过程中，水量的改变对水的浓度变化

影响极小，所以水的浓度是一个常数，此常数可归并到平衡常数中去。对于非水溶液中的反

应，溶剂的浓度同样是常数。

［讲］当反应中有固体物质参加时，分子间的碰撞只能在固体表面进行，固体的物质的

量浓度对反应速率和平衡没有影响。因此，固体的“浓度”作为常数，在平衡表达式中，就不写

固体的浓度。

2

［板书］书写平衡常数表达式时，要注意：

(1)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可以看做“1”而不代入公式。

［讲］化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应，由于书写

方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数不同。但是这些平衡常数可以相

互换算。例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为Ki，］/2此值)+初出值)aNH3(g)的平

衡常数为3NH3(g)=/此⑷+初出值)的平衡常数为K3;

写出&和K2的关系式：。

［板书］(2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关

［问］化学平衡常数实际上是化学平衡的又一特征，那么化学平衡常数K的大小有什么

意义呢？

［讲］可以从平衡常数K的大小推断反应进行的程度，K只受温度影响，K越大，表示

化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比越大，也就是反应进行的程度越大，反应

的转化率也越大；反之K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率也越小。

［板书］3.化学平衡常数的意义：K只受温度影响，K越大，反应进行的程度越大，反应的

转化率也越大；反之K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率也越小。

［问］什么叫反应物的转化率？

［副板书］某指定反应物的转化率

二指定反应物的起始浓度-指定反应物的平衡浓度

-指定反应物的起始浓度”“。

［随堂练习］写出下列反应的平衡常数的表达式

@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］在写表达式时注意③、④中固体物质的浓度为1,不写出。

3

【例1】在密闭容器中，将2.0molC。与10molS。混合加热到800℃,达到下列平衡

CO(g)+H2O(g)-TCO2(g)+Hz(g)K=1.0求CO转化为CO?的转化率。

【解】设x为达到平衡时CO转化为CO2的物质的量，V为容器容积。

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

起始浓度—109g

VVVV

平衡浓度型二10—%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转化为C02的转化率为：—-X100%=83%

2.0

答：CO转化为CO2的转化率为83%。

［讲］根据上述例题，小结一下化学平衡常数的应用。

［板书］

4.化学平衡常数的应用

(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。

K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；

K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。

［讲］一般地说，K>105时，该反应进行得就基本基本完全。

［板书］

(2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)+

nB(g)pC(g)+qD(g),在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有

如下关系:Qc=CP(C)-C(D)/Cm(A)-Cn(B),叫该反应的浓度商。

4

Qc<K,Vi>V反应向正反应方向进行

Qc=K,V正==V逆，反应处于平衡状态

Qc>K,VMV逆，反应向逆反应方向进行

［讲］增大平衡体系中反应物的浓度或减小生成物的浓度，浓度积小于平衡常数，平衡向正

反应方向移动。

［板书］（3）利用K可判断反应的热效应

若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应（填"吸热"或"放热

若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应（填"吸热"或"放热"）。

［总结］谈到化学平衡常数必须指明温度，反应必须达到平衡状态，表达式中各物质的

浓度必须是平衡状态下的值，不能用任一时刻的浓度值。化学平衡常数表示反应进行的程度，

不表示反应的快慢，即化学反应速率快，K值不一定大。使用催化剂能改变化学平衡的速率，

但不会使平衡移动，因此不会改变平衡常数。

1.定义：一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物的浓度塞之积与反应物

浓度塞之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，用符号K表示。

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