下载文档原格式
化学平衡常数教案【篇一：高中化学选修4第二章化学平衡常数教案】化学平衡常数【学习目标】：1、化学平衡常数的概念2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断3、运用化学平衡常数进行计算，转化率的计算【学习过程】：［引言］当一个可逆反应达到化学平衡状态时，反应物和生成物的浓度之间有怎样的定量关系，请完成44页［问题解决］，你能得出什么结论？一、化学平衡常数1的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘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）2、表达式：对于一般的可逆反应，ma（g）+ nb（g）pc（g）+qd（g）当在一定温度下达到平衡时，k==cpqmn阅读45页表2-7，你能得出什么结论？3、平衡常数的意义：（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k值越小，表示反应进行得（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：qc＜k ，反应向正反应方向进行qc＝k ，反应处于平衡状态qc＞k ，反应向逆反应方向进行（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”)。
阅读45页表2-8、2-9，你能得出哪些结论？二、使用平衡常数应注意的几个问题：１、化学平衡常数只与有关，与反应物或生成物的浓度无关。
2、在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写c(s)+h2o(g)fe(s)+co(g)co(g)+h2(g)，fe(s)+co2(g)，3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如：n2(g)+3h2(g)2nh3(g)的平衡常数为k1，1/2n2(g)+3/2h2(g)衡常数为k2，nh3(g)1/2n2(g)+3/2h2(g)的平衡常数为k3；写出k1和k22写出k2和k3写出k1和k3转化率越大，反应越完全！四、有关化学平衡常数的计算：阅读46页例1和例2。
第三课时化学平衡常数定温度下的可逆反应m A(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)达平衡后，K =：：；2•化学平衡常数K只受温度的影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
3. K值越大，正向反应进行的程度越大，反应进行的越完全，反应物的转化率越高。
I 化学平衡常数［自学教材填要点］1•概念在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时, 生成物浓度幕之积与反应物浓度幕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。
2. 表达式c p Ccq D对于可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) : K =而厂yD C A C B3. 特点K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关。
［师生互动解疑难］(1) 各物质的浓度指平衡时的物质的量浓度，指数为该物质的化学计量数。
同一化学反应，由于化学方程式书写不同，平衡常数的表达式不同。
(2) 反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看做“ 1而不代入公式。
(3) 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
①若反应方向改变，则平衡常数改变。
②若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
女口N2+ 3H2 2NH3, K = a 则有：2NH3 N2 + 3H2, K'= 1/a。
1 3 〃 12N2+ 2H2 NH3, K〃= a2。
1 . (2011江苏高考)在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为：2SO2(g) +02(g) 2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式K = ________ 。
解析：依据化学反应方程式可书写平衡常数K的表达式。
答案：，/ c2 SO3K — 2 c2 SO2 c O2化学平衡常数的应用1.［自学教材填要点］1.判断反应进行的程度K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大_ 正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应的转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。
化学平衡常数一、地位和作用《化学平衡常数》是新课标人教版高中化学选修4《化学反应原理》第二章第3节《化学平衡》第三课时的内容，本节课主要介绍了化学平衡常数的定义、公式、表达时的注意事项、意义、应用以及相关的计算方法，本节课的教学目的在于引导学生从化学平衡状态的定义来理解化学平衡常数，学会利用数据分析和解决化学平衡中出现的问题，进而总结规律。
所以说，化学平衡常数在本章的教学中起着承上启下的作用，一方面它是对化学平衡知识的延伸和拓展，另一方面学好化学平衡常数的知识对后续水溶液中离子平衡的探究具有指导作用。
同时，通过本节课的探究，学生可以基本掌握化学平衡常数的计算方法，为有关化学平衡问题的数据处理方面提供一个新的解题方向。
因此，化学平衡常数在整个第二章中占有重要的地位，而第二章的内容又是全书的教学重点，所以平衡常数的知识也是本书的重点之一。
不仅如此，在本节课的教学活动中，学生的竞争意识、问题意识、分析处理数据能力、自主学习能力、合作探究能力等可以得到有效的提高，对于学生在日后激烈的社会竞争中，更好的处理繁杂的化学数据、解决复杂的化学事件、建立良好的团队精神、具备更高的科学素养具有极大的帮助，有利于培养学生运用科学的方法、正确的态度进行化学学习，建立对化学世界的科学的研究方法，对学生的终身发展起到积极的促进作用。
二、学情分析本节课的教学对象是高中二年级的学生，对于已经经历了一年高中学习的学生而言，他们基本上具备了较强的观察能力、逻辑推理能力和分析问题、解决问题的能力。
在介绍平衡常数之前，学生已经学习过化学反应速率和化学平衡方面的知识，初步掌握了化学平衡中有关反应速率、浓度等的计算方法。
根据奥苏贝尔的有意义学习理论，这些知识就是学生学习新知识之前已经具备的‚先行组织者‛，化学平衡常数的学习要以此为基础，注意新知识和‚先行组织者‛之间的联系和区别，在原有知识的基础上，深化对它的认识和理解，从而培养学生从定量的角度更好理解化学平衡的知识。
高中化学选修四知识点一1、化学平衡常数1对达到平衡的可逆反应，生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比为一常数，该常数称为化学平衡常数，用符号K表示。
2平衡常数K的大小反映了化学反应可能进行的程度即反应限度，平衡常数越大，说明反应可以进行得越完全。
3平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。
对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数。
4借助平衡常数，可以判断反应是否到平衡状态：当反应的浓度商Qc与平衡常数Kc 相等时，说明反应达到平衡状态。
2、反应的平衡转化率1平衡转化率是用转化的反应物的浓度与该反应物初始浓度的比值来表示。
如反应物A的平衡转化率的表达式为：αA=2平衡正向移动不一定使反应物的平衡转化率提高。
提高一种反应物的浓度，可使另一反应物的平衡转化率提高。
3平衡常数与反应物的平衡转化率之间可以相互计算。
3、反应条件对化学平衡的影响1温度的影响升高温度使化学平衡向吸热方向移动;降低温度使化学平衡向放热方向移动。
温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。
2浓度的影响增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。
温度一定时，改变浓度能引起平衡移动，但平衡常数不变。
化工生产中，常通过增加某一价廉易得的反应物浓度，来提高另一昂贵的反应物的转化率。
3压强的影响ΔVg=0的反应，改变压强，化学平衡状态不变。
ΔVg≠0的反应，增大压强，化学平衡向气态物质体积减小的方向移动。
4勒夏特列原理由温度、浓度、压强对平衡移动的影响可得出勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件浓度、压强、温度等平衡向能够减弱这种改变的方向移动。
4、化学反应是怎样进行的1基元反应：能够一步完成的反应称为基元反应，大多数化学反应都是分几步完成的。
2反应历程：平时写的化学方程式是由几个基元反应组成的总反应。
总反应中用基元反应构成的反应序列称为反应历程，又称反应机理。
第三课时 化学平衡常数1．一定温度下的可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)达平衡后，K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )。
2．化学平衡常数K 只受温度的影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
3．K 值越大，正向反应进行的程度越大，反应进行的越完全，反应物的转化率越高。
化学平衡常数[自学教材·填要点]1．概念在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，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。
2．表达式对于可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)：K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )。
3．特点K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关。
[师生互动·解疑难](1)各物质的浓度指平衡时的物质的量浓度，指数为该物质的化学计量数。
同一化学反应，由于化学方程式书写不同，平衡常数的表达式不同。
(2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
①若反应方向改变，则平衡常数改变。
②若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
如N 2＋3H 22NH 3，K ＝a 则有：2NH 3N 2＋3H 2，K ′＝1/a 。
12N 2＋32H 2NH 3，K ″＝a 12。
1．(2011·江苏高考)在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式K＝________。
解析：依据化学反应方程式可书写平衡常数K的表达式。
答案：K＝c2(SO3)c2(SO2)·c(O2)化学平衡常数的应用[自学教材·填要点]1．判断反应进行的程度K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应的转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。
2．计算转化率依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。
3．判断平衡移动方向利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。
对于可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Q c(浓度商)＝c p(C)·c q(D)c m(A)·c n(B)表示，则：当Q c＝K时，反应处于平衡状态；当Q c<K时，反应向正反应方向进行；当Q c>K时，反应向逆反应方向进行。
[师生互动·解疑难](1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度，不能用任一时刻的浓度值。
(2)化学平衡常数不表示反应的快慢，即化学反应速率快，K值不一定大。
(3)使用催化剂能改变化学反应速率，但不会改变平衡常数。
2．判断正误(正确打“√”，错误打“×”)。
()(1)在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度。
()(2)对于一个可逆反应，平衡正向移动时，平衡常数一定增大。
()(3)升高温度，K值增大，则正反应为放热反应。
()(4)平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂等无关。
()(5)从平衡常数的大小可以推断一个反应的进行程度。
( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√主题1：可逆反应：C(s)＋CO 2(g)2CO(g)在一定温度下的平衡常数K 的表达式怎样表示？甲 依据平衡常数K 的概念可知：K ＝c 2(CO )c (C )·c (CO 2)乙甲同学书写的不正确，应为K ＝c 2(CO )c (CO 2)丙乙同学书写的正确，因为固体或纯液体的浓度可看作“1”而不必出现在平衡常数表达式中主题2：影响化学平衡常数的因素有哪些？甲化学平衡常数K 只与体系的温度有关，与反应物、生成物的起始浓度无关，只要温度不变、K 值不变 乙 升高温度，吸热反应的K 值增大，放热反应的K 值减小 丙使用催化剂，能加快化学反应速率，但K 值不变化学平衡常数及其应用[例1] (2011·潍坊期末质检)已知Fe(s)＋CO 2(g)FeO(s)＋CO(g) ΔH ＝a kJ/mol ，平衡常数为K ；测得在不同温度下，K 值如下：温度/℃ 500 700 900 K1.001.472.40(1)若5002________。
(2)方程式中的a ________0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)700℃上述反应达到平衡，要使得该平衡向右移动，其他条件不变时，可以采取的措施有________(填序号)A ．缩小反应器体积B ．通入CO 2C ．升高温度到900℃D ．使用合适的催化剂 [解析] (1)设500℃时CO 的平衡浓度为x mol/L ，则 Fe(s)＋CO 2(g)FeO(s)＋CO(g)起始： 2 0 变化： x x 平衡： 2－x x 则K ＝c (CO )c (CO 2)＝x2－x ＝1，解得x ＝1。
故CO 的平衡浓度为1 mol/L 。
(2)由表格中数据可知，温度越高K 值越大，推知温度升高平衡向正方向移动，故此反应的正反应为吸热反应，即a 大于0。
(3)A 项缩小反应器体积，平衡不移动，错误；B 项通入CO 2，平衡向右移动，正确；C 项升高温度时，平衡向右移动，正确；D 项使用催化剂不会使平衡发生移动，错误。
[答案] (1)1 mol/L (2)大于 (3)BC利用平衡常数K 判断反应热效应的方法(1)升高温度K 值增大→正反应为吸热反应K 值减小→正反应为放热反应 (2)降低温度K 值增大→正反应为放热反应K 值减小→正反应为吸热反应1．(2011·厦门模拟)I 2在KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq)＋I －(aq)I －3(aq)。
测得不同温度下该反应的平衡常数如下表：t /℃ 5 15 25 35 50 K1 100841680533409A ．反应I 2(aq)＋I －(aq)I －3(aq)的ΔH >0B ．利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质C ．在上述平衡体系中加入苯，平衡不移动D ．25℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡常数K 小于680解析：根据表中数据，温度升高时，平衡常数减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH <0，A 错；向混有碘单质的硫粉中加入含有I －的溶液，碘单质能溶解，B 对；向平衡体系中加入苯，I 2能溶于苯，c (I 2)减小，平衡向逆反应方向移动，C 错；25℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡向正反应方向移动，但由于温度不变，平衡常数不变，D 错。
答案：B平衡常数与转化率的相关计算[例2] (2011·广东高考，节选)将等物质的量的CH 4和H 2O(g)充入1 L 恒容密闭反应器，发生反应：CH 4(g)＋H 2O(g)CO(g)＋3H 2(g)，某温度下反应达平衡，平衡常数K ＝27，此时测得CO 的物质的量为0.10 mol ，求CH 4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。
[解析] CH 4(g)＋H 2O(g)CO(g)＋3H 2(g)起始： n n 0 0 转化： 0.1 0.1 0.1 0.3 平衡： n －0.1 n －0.1 0.1 0.3 K ＝0.1×(0.3)3(n －0.1)2＝27，n ＝0.11 mol 。
转化率＝(0.1 mol÷0.11 mol)×100%＝91%。
[答案] 91%(1)代入平衡常数K 表达式的各浓度一定是某一温度下各反应物和生成物的平衡浓度。
(2)转化率计算的三个公式：①转化率＝反应物的转化浓度反应物的起始浓度×100%；②转化率＝反应物的转化物质的量反应物的起始物质的量×100%；③转化率＝气体反应物转化的体积气体反应物起始体积×100%。
2．在一定温度下，反应12H 2(g)＋12X 2(g)HX(g)的平衡常数为10。
若将1.0 mol 的HX(g)通入体积为1.0 L 的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于( )A ．5%B ．17%C．25% D．33%解析：考查“始、变、平”模式和平衡常数。
12H2(g)＋12X 2(g)===HX(g)始00 1 mol/L变x x2x平x x1－2x1－2xx12·x12＝10解之得x＝112，得出HX的分解率为：2x1＝16≈17%。
答案：B[随堂基础巩固]1．(2011·济南模拟)下列关于平衡常数的说法中，正确的是()A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示B．化学平衡常数较大的可逆反应，所有反应物的转化率一定大C．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度D．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关解析：平衡常数中的浓度都是平衡浓度，它仅受温度的影响，A、D错误；其大小可以描述反应的限度，C正确；转化率不但受平衡常数的影响，而且还受自身起始浓度及其他物质浓度的影响，B错误。
答案：C2．关于C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数书写形式，正确的是()A．K＝c(C)·c(H2O)c(CO)·c(H2)B．K＝c(CO)·c(H2)c(C)·c(H2O)C．K＝c(CO)·c(H2)c(H2O)D．K＝c(H2O)c(CO)·c(H2)解析：依据平衡常数的概念可书写出平衡常数的表达式，但固体C不出现在表达式中。
答案：C3．某温度下，反应2A(g)＋B(g)2C(g)的平衡常数K1＝50，在同一温度下，反应2C(g)2A(g)＋B(g)的平衡常数K 2为( )A ．2 500B ．50C ．0.02D ．0.002 解析：对反应2A(g)＋B(g)2C(g)的平衡常数K 1＝c 2(C )c 2(A )·c (B )，而同一温度下，反应2C(g)2A(g)＋B(g)的平衡常数K 2＝c 2(A )·c (B )c 2(C )＝1K 1＝0.02。
答案：C4．在相同的温度下，已知反应：①N 2(g)＋O 2(g)2NO(g)的平衡常数K ＝3.84×10－31；②2SO2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)的平衡常数K ＝3.10×1026。
