化学平衡常数学案.doc

化学平衡常数学案

授课人：汇龙中学 陆瑾瑾

【知识与技能】知道化学平衡常数的涵义，能用化学平衡常数进行简单的计算；
【过程与方法】通过从变化的数据中找出规律，培养获取和处理信息的能力。初步认识数据的定量处理在化学科学研究中的应用。
【情感态度与价值观】通过科学探究，体验探究的艰辛和喜悦；通过交流与讨论，培养
团结协作精神；通过实验验证，养成务实求真、积极实践的科学态度。
【学习重点】化学平衡常数的涵义及计算
【学习难点】化学平衡常数的计算
【学习方法】探究法
【实验用品】1支充有NO2、N2O4平衡混合气的密闭容器、250ml烧杯两只、热水、冷水。
【新课引入】
互动一 【阅读与讨论】
【表一】已知反应H2 (g)＋I2 (g) 2HI (g) ，△Ｈ< 0。在457.6℃和525.6℃时分别用不同起始浓度的H2、I2(g)、HI(g)进行反应，平衡后得到以下实验数据。
温度（℃）
序号
初始浓度（mol/L）
平衡浓度（mol/L）

C0(H2)
C0(I2)
C0(HI)
C(H2)
C(I2)
C(HI)
457.6
①
0.01197
0.006944
0
0.005617
0.000594
0.01270
48.4
②
0.01228
0.009964
0
0.003841
0.001524
0.01687
48.6
③
0
0
0.0152
0.001696
0.001696
0.01181
48.5
525.6
④
0.01135
0.00904
0
0.00456
0.00195
0.00859
8.30
⑤
0
0
0.01655
0.00339
0.00339
0.00977
8.31
⑥
0
0
0.01258
0.00258
0.00258
0.00742
8.29
【讨论】：阅读上表分析数据，你能得出什么结论？
(1)在457.6℃（或525.6℃）时， 的值近似 ，即对于同一反应，在同一温度下， 是一个 。
(2)在457.6℃时，①②是平衡从 向建立的，③是平衡从 向建立的，
值 ，说明与平衡建立的过程 ，与初始浓度，平衡浓度 。
(3)在457.6℃和525.6℃下， 值 ，即温度不同， ，
说明值与 有关。

一、化学平衡常数的定义及表达式
1、定义

2、符号
3、对任意可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g)+ qD(g)，写出其化学平衡常数的表达式：

4、书写化学平衡常数表达式的注意点：
①
②
【练一练】
1、写出化学平衡常数表达式：
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

FeO(s)+ CO(g) Fe(s) + CO2(g)
2、填表并回答

化学反应方程式
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)+ 3 H2(g)
 K3= 
【交流、研讨一】
①同一化学反应可以用不同的书写方式来表示，其平衡常数的表达式相同吗？

② K1与 K2 、K2与K3之间有怎样的联系？

互动二：问题探究化学平衡常数的意义
【思考题】25℃时，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25℃时，K=1×10-30，测得平衡时N2与O2的浓度均为1mol/L，则NO的平衡浓度为 mol/L；
【问题1】由计算结果推测该可逆反应正反应进行程度如何？

【问题2】通过上述数据结合课本P29，思考化学平衡常数与反应进程之间的联系？

【归纳总结】化学平衡常数的意义

互动三：探究化学平衡常数与温度的关系
【阅读表一】思考①平衡常数只受 影响，与反应物或生成物的浓度变化 。
②反应H2 (g)＋I2 (g)  2HI (g) △Ｈ< 0的K与温度的变化关系。

【表二】为探究温度如何对化学平衡常数的影响，某科研组设计并进行了严密的实验，已知：N2O4(g) 2NO2（g） △Ｈ> 0，在300K、333K时分别测得下表中的数据：
温度（K）
初始浓度（mol/L）
平衡浓度（mol/L）
K
C0(N2O4)
C0(NO2)
C(N2O4)
C(NO2)
300
0.050
0
0.020
0.060
0.18 
333
0.050
0
0.005
0.090
1.62 
分析上表中的数据，思考K值随温度的变化关系。

【实验验证】把充有N2O4、NO2平衡混合气的密闭容器，浸泡在热水、冷水中，持续一段时间直到颜色不再发生变化为止，对比观察现象。
根据现象分析：升高温度，颜色变 ，NO2浓度 ，平衡向 方向进行，K值
降低温度，颜色变 ，NO2浓度 ，平衡向 方向进行，K值

【归纳总结】化学平衡常数与温度的关系：

互动四、有关平衡常数的简单计算
【例题】：在2升的密闭容器中，通入4.0 mol 的CO与16.0 molH2O混合加热到800℃，
达到平衡，已知反应：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g） K=1.0
(1)求达到平衡状态时各物质的浓度。
(2)求平衡时CO的转化率。

【能力提升】 : 在某温度下，将H2和I2各0.2 mol的气态混合物充入2升密闭容器中，
充分反应，达到平衡后，测得C(H2)=0.08 mol/L。
(1)求该反应的平衡常数。
(2)求平衡时H2的转化率。

【总结】通过本节课的学习谈谈你有哪些收获？

【化学超市】---根据你的实际情况，选择你的星级题
★ 在某温度下，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，C (NO2)＝0.0300
mol/L ，C(N2O4)＝0.0120 mol/L，计算反应2 NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。

★★ 向一固定容器里通4mol/L H2 (g)、6 mol/L I2 (g)合成HI (g)，在某温度下达到
平衡，测得各物质的平衡浓度是C(H2)==2 mol/L、C（I2）==4 mol/L、C(HI)==4 mol/L。
⑴求该温度下反应的平衡常数。
⑵平衡时I2 的转化率。

★★★ 恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1mol H2的混合气
体，发生如下反应：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)，△Ｈ＜0，一段时间后，达到平衡，测得平衡时氨气的物质的量为0.4mol。
⑴求此温度时该反应的K值 。 
⑵其他条件不变，若向密闭容器里再通1 mol N2与1mol H2的混合气体，该反应K值。
⑶求平衡时H2的转化率。

【课后作业】1、书本P33 第9题
2、补充讲义另发。
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