化學平衡常數(shù)(第三課時)

知識與

理解化學平衡常數(shù)的概念，掌握有關化學平衡常數(shù)的簡單計算

技能

教學過程與

能用化學平衡常數(shù)、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(lián)系實際能力

價值觀

重點理解化學平衡常數(shù)的概念及化學平衡常數(shù)的簡單計算

難點理解化學平衡常數(shù)與反應進行方向和限度的內(nèi)在聯(lián)系

教學步驟、內(nèi)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(shù)。

［探究活動］請同學們閱讀教材P28標題三下面的內(nèi)容以及濃度關系數(shù)據(jù)表，分析并驗算

表中所給的數(shù)據(jù)，最后可以得到什么結論？

［投影］上述內(nèi)容教材P28表格信息

［講授］分析上表的數(shù)據(jù)，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(shù)，這個常數(shù)就是該反應

的化學平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù))，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(shù)，這個常數(shù)叫做該反應的化學平衡常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)，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(shù)，這個常數(shù)叫做該反應的化學平衡常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)，用符號K

表示。

［投影］計算平衡常數(shù)：

起始時各物質(zhì)的濃度/moll」平衡時各物質(zhì)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(shù))

［問］剛才得出的平衡常數(shù)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(shù)K又該如何表示呢？

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

物濃度的化學計量數(shù)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(shù)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(zhì)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(shù)，此常數(shù)可歸并到平衡常數(shù)中去。對于非水溶液中的反

應，溶劑的濃度同樣是常數(shù)。

［講］當反應中有固體物質(zhì)參加時，分子間的碰撞只能在固體表面進行，固體的物質(zhì)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(shù)，在平衡表達式中，就不寫

固體的濃度。

2

［板書］書寫平衡常數(shù)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(shù)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(shù)不同，平衡常數(shù)不同。但是這些平衡常數(shù)可以相

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

衡常數(shù)為3NH3(g)=/此⑷+初出值)的平衡常數(shù)為K3;

寫出&和K2的關系式：。

［板書］(2)化學平衡常數(shù)表達式與化學方程式的書寫方式有關

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

意義呢？

［講］可以從平衡常數(shù)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(shù)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(shù)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(zhì)的濃度為1,不寫出。

3

【例1】在密閉容器中，將2.0molC。與10molS。混合加熱到800℃,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(zhì)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(jù)上述例題，小結一下化學平衡常數(shù)的應用。

［板書］

4.化學平衡常數(shù)的應用

(1)平衡常數(shù)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(shù)，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(shù)必須指明溫度，反應必須達到平衡狀態(tài)，表達式中各物質(zhì)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?；瘜W平衡常數(shù)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(shù)。

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(shù)，這個常數(shù)叫做該反應的化學平衡常數(shù)，用符號K表示。

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