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视频课题：选修4化学反应原理第二章第三节化学平衡常数_广东省 - 汕头
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选修4化学反应原理第二章第三节化学平衡常数_广东省 - 汕头
学平衡常数（教案）
教学目标：1、知道化学平衡常数的涵义
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
教学重点：理解影响化学平衡常数的因素，平衡常数表达式的书写 教学难点：运用“三段式”进行化学平衡常数计算，转化率的计算
【引入】在上节课的学习当中，我们知道一个可逆反应在同一物质正逆速率相等的时候就能达到一个动态平衡，这样的平衡状态在化学世界里随处可见，科学家就利用以甲醇为原料的可逆反应来生产汽油，这个反应的平衡常数很大，你知道化学平衡常数有什么作用吗？怎样才能让一个平衡朝我们希望的方向去移动？ 环节一： 【问题情境】 知识信息：
备受国内煤化工产业界关注的第一套15万吨/年低压联醇装置已顺利建成投产。该套装置由于采用了具有自主知识产权的多项专利技术，具有运行稳定、化学平衡常数大等特点。
【设计意图】创设问题情境，引发学生思考，并引入本节课的内容，和最后结尾的问题解决相互呼应。 环节二： 【分析问题】 一，什么是平衡常数？
【设计意图】抛出问题一，让学生根据所观察的结果，自行得出结论，并拓展平衡常数的内涵，完成平衡常数表达式的提出。
【学生活动1】观察分析P29图表中的实验数据，你能得出哪些结论？
(1) 温度不变时，C2
(HI)/ C(H2) ·C(I2)为 一个常数 ，用K表示。 (2) 常数K与反应的起始 浓度大小 无关。 (3) 常数K 与正向建立平衡还是逆向建立平衡 无关。 【教师活动】提问学生，全班性回答问题。[来源:学科网ZXXK]
1、平衡常数的定义和公式：
（1）定义：在一定温度时，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，这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。
（2）表达式： （以aA(g)+bB(g) cC(g)+ dD(g)为例）
单位：各物质的浓度单位为mol·L-1
时，K称为标准平衡常数，可不写单位。
【过渡】教师引导：那平衡常数在书写的时候有什么规则需要遵守的吗？在速率的影响因素中，我们学过，纯液体和纯固体的浓度其实在反应中并不会发生变化，因而在平衡常数的表达中，我们也能发现这样的规律。 （3）平衡常数的书写：
规则1： 如果反应中有 纯液体或纯固体 参加或生成，它们的浓度（可看作“1”）不写在平衡关系式中。
【过渡】现在我们来练习以下三道可逆反应在平衡时的平衡常数表达式。 练习1写出下表中各反应的平衡常数表达式
化学反应
K表达式
1 1/2N2(g)+ 3/2H2(g) NH3(g) K1= 2 N2(g)+ 3 H2(g) 2NH3(g) K2= 3
2NH3(g) N2(g)+ 3H2 (g)
K3=
【引导】学生写出K后就会发现其中存在一定的规律，趁热打铁让学生回答它们之间的关系。
规则2: 同一化学反应，可以用不同的化学反应方程式来表示，每个化学方程式都有自己的化学计量数及相应的 平衡常数 。
【过渡】那学习了平衡常数之后，对我们学习一个平衡反应的本质有什么指导意义呢？ 二，平衡常数有何作用？
【活动2】分析卤化氢生成的平衡常数，结合它们反应的难度，得出结论。
化学方程式 平衡常数K F2 + H2 2HF 6.5×1095
Cl2 +H2 2HCl 2.57×1033 Br2 +H2 2HBr 1.91×1019 I2 + H2 2HI
8.67×102
2、意义：K值越大，表示反应进行得越 完全 ；K值越小，表示反应进行得越 不 完全 【设计意图】通过实际数据，结合元素周期律的知识，学生能自行得到知识，从感性数据认知上升到理性知识归纳。
【深化】因而，选择一个平衡常数大的反应，对我们的工业生产可是非常重要的。那对于一个可逆反应来说，平衡常数会不会发生改变呢？我们通过下面表格的数据来看一看吧。 三，平衡常数一般受什么因素的影响？
【活动3】分析下列数据，你觉得平衡常数一般受什么因素的影响？是如何影响的？ 已知：N2O4(g) 2NO2（g） △Ｈ> 0（吸热反应），为探究化学平衡常数的影响因素，科学家设计并进行了严密的实验，在298K、333K时分别测得下表中的数据： 分析表中数据，说明K值 会随温度的改变而改变。 【设计意图】学生通过数据能直观得出 3、影响因素：
（1）化学平衡常数随温度 改变
（2）化学平衡常数只是 温度 的函数，温度不变，化学平衡常数 不变 。 四，平衡常数如何用三段式计算？
【活动4】例1、在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得C（H2）=0.008mol/L （1）求该反应的平衡常数。
（2）在上述温度下，该容器中若通入H2和I2各0.2mol，试求达到平衡时各物质的浓度。
例2、在密闭容器中，将2.0molCO和10molH2O混合加热到800℃，达到下列平衡：
温度（K）
[来源学科网]
初始浓度（mol/L） 平衡浓度（mol/L）
K
[来源:Z#xx#k.Com]
c0(N2O4) c0(NO2) C(N2O4) C(NO2) 298 0.050 0 0.02175 0.05650 0.15 333
0.050
0
0.00488
0.0901
1.67
CO(g) +H2O(g) CO2 (g) +H2 (g) K=1.0 求CO转化为CO2的转化率。
【练习2】298K时，向某密闭容器中充入N2、O2发生反应 N2(g) + O2(g) 2NO(g) 达到平衡。
①写出该反应的平衡常数表达式 ；
②若298K时，K=1×10-30，若保持温度不变，测得某一时刻，N2、O2、NO浓度分别为10mol/L、10mol/L、1×10-5mol/L，此时该反应是否达到平衡状态？若要达到平衡，反应应向 方向进行，为什么？
四、如何从平衡常数看出反应方向？
判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应： m A(g)+ n B(g) p C(g)+ q D(g)，
在一定温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系： Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B) 该反应的浓度商
Qc＜K ，反应向 进行； Qc＝K ，反应处于平衡状态；
Qc＞K ，反应向 进行。
五、根据上面所学关系，你能尝试让一个达到平衡的可逆反应再次发生移动吗？ 【活动5】展开讨论，把你能想到的让一个平衡移动的方法写下来。
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 【解决问题】
当我们希望反应移动往正反应方向的时候，我们应该如何去做？ 1，K越__________越好。
2，反应物浓度_________________
3，对应生成物浓度_________________________ 4，如果有气体参与，还可以___________
5，针对具体反应的热效应，还可以______________ 【巩固练习】
1、下列关于化学平衡常数的说法中错误的是
A．某特定反应的平衡常数仅是温度的函数 B．催化剂不能改变平衡常数的大小 C．平衡常数发生变化，化学平衡必发生移动 D．化学平衡移动时，平衡常数必改变 2、下列数据是一些反应的平衡常数，试判断那个反应进行的最接近完全 A．K=1 B．K=1010 C．K=10ˉ1 D．K=10ˉ7 3、已知一氧化碳与水蒸气的反应为CO + H2O(g)
CO2 + H2
在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。
4、对于反应2SO2(g)+ O2(g)
2SO3(g) ,若在一定温度下，将初始浓度为0.4mol/L的
SO2(g)和1.0mol /L的O2(g)混合注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为80%，试求在该温度下，（1）此反应的平衡常数（2）求SO2(g)、O2(g)、 SO3(g)的平衡浓度。
化学平衡常数（学案）
教学目标：1、知道化学平衡常数的涵义
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
教学重点：理解影响化学平衡常数的因素，平衡常数表达式的
书写
教学难点：运用“三段式”进行化学平衡常数计算，转化率的计算【问题情境】
业界关注的第一套15万吨/年低压联醇装置已顺利建成投产。该套装置由于采用了具有自主知识产权的多项专利技术，具有运行稳定、化学平衡常数大等特点。你知道化学平衡常数有什么作用吗？怎样才能让一个平衡发生移动呢？
和公式： 
与 
（2）表达式： （以aA(g)+bB(g) cC(g)+ dD(g)为例）的浓度（可看作“1”）不写在平衡关系式中。| 化学反应 | K表达式 | |
| 1 |
 1/2N2(g)+ 3/2H2(g) NH3(g) |
K1= |
| 2 |
 N2(g)+ 3 H2(g) 2NH3(g) |
K2= |
| 3 |
 2NH3(g) N2(g)+ 3H2 (g) (g)H2(g) |
K3= |
①K1与K2的关系： ；（填写表达式，下同）| 化学方程式 | 平衡常数K |
 F2 + H2 2HF |
6.5×1095 |
 Cl2 +H2 2HCl |
2.57×1033 |
|
Br2 +H2 2HBr |
1.91×1019 |
|
I2 + H2 2HI |
8.67×102 |
已知：N2O4(g) 2NO2（g） △Ｈ> 0（吸热反应），为探究化学平衡常数的影响因素，科学家设计并进行了严密的实验，在298K、333K时分别测得下表中的数据：| 温度（K）[来源:学科网] | 初始浓度（mol/L） | 平衡浓度（mol/L） | K[来源:Z#xx#k.Com] | ||
| c0(N2O4) | c0(NO2) | C(N2O4) | C(NO2) | ||
| 298 | 0.050 | 0 | 0.02175 | 0.05650 | 0.15 |
| 333 | 0.050 | 0 | 0.00488 | 0.0901 | 1.67 |
实验探究：N2(g)+ 3 H2(g) 2NH3(g)，△Ｈ< 0（放热反应）的平衡常数| T/K | 373 | 473 | 573 | 673 | 773 |
| 平衡常数K | 3.35×109 | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×104 |
2.99×103 |
CO(g) +H2O(g) CO2 (g) +H2 (g) K=1.0
【练习2】298K时，向某密闭容器中充入N2、O2发生反应 N2(g) + O2(g) 2NO(g) 达到平衡。 m A(g)+ n B(g) p C(g)+ q D(g)，
CO2 + H2 2SO3(g) ,若在一定温度下，将初始浓度为0.4mol/L的SO2(g)和1.0mol /L的O2(g)混合注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为80%，试求在该温度下，（1）此反应的平衡常数（2）求SO2(g)、O2(g)、 SO3(g)的平衡浓度。视频来源：优质课网 www.youzhik.com
