高中化学平衡常数教案（版）

发布时间：2020-03-03 23:04:31 来源：范文大全收藏本文下载本文手机版

第三节第五课时平衡常数教案

高二化学

【教学目标】

1、掌握什么是平衡常数

2、平衡常数的应用【教学重点】平衡常数的应用【教学难点】平衡常数的应用【复习提问】

1、什么是等效平衡？

2、等效平衡的条件？

一、化学平衡的特征——平衡常数I2(g) + H2(g) 2HI(g)序号起始时浓度mol/L698.6Kc0(H2)12340.010670.011350.011340c0(I2)0.011960.0090440.0075100c0(HI)000[H2]0.0018310.003560.004565平衡时浓度mol/L698.6K[I2]0.0031290.001250.00073780.001141[HI]0.017670.015590.013540.008410平衡时[HI]2[H2][I2]54.554.654.4554.330.010690.001141[HI]2根据表中的数据计算出平衡时的值，并分析其中规律。[H2][I2] 通过分析实验数据得出：c2(HI)(1)温度不变时，c(H2)c(I2)为常数用K表示；(2)常数K与反应的起始浓度大小无关；(3)常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。对于反应: aA+ bBcc(C)cd(D)Kac(A)cb(B)cC+ dD在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的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。

练习：试写出下列反应的浓度平衡常数的数学表达式：2SO2(g)+O2(g) 2SO3C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)c(CO)c(H2)c2(SO3)KK2c(H2O)c(SO2)c(O2)催化剂注意：反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中！

(1)平衡常数K与温度有关，与浓度无关，由K随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。若正反应是吸热反应,升高温度,K 增大;若正反应是放热反应,升高温度,K 减少;(2)平衡常数K值的大小，可推断反应进行的程度。K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K值越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。(3)反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来说，反应的平衡常数KC≥105，认为正反应进行得较完全；KC≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全）。

例如：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),的平衡常数与温度的关系如下：温度浓度平衡常数623K66 .9698K54.4763K45.9△通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断上可逆反应的正方向是放热反应.二、与平衡常数有关的计算对于可逆反应达到平衡后各物质的浓度变化关系，在计算中注意：（1）反应物：平衡浓度=初始浓度-转化浓度；反应物A: [A]=c0(A) -△c(A)（2）生成物：平衡浓度=初始浓度+转化浓度生成物D: [D] = c0(D) +△c(D)（3）各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中相应的化学计量数之比。△c(A):△c(D)=a:d

三、平衡转化率用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观，常用平衡转化率α来表示反应限度。对于可逆反应: mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)反应物A的平衡转化率（该条件最大转化率）可表示：A的初始浓度A的平衡浓度100%A的初始浓度c(A)[A]0100%c0(A)A初始的物质的量A的平衡物质的量(A)%100%A初始的物质的量n始n平100%n始(A)%

(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率例1：对于反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。（2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。注：温度一定时，对于一个化学反应，平衡常数虽然一定，但不同的反应物的平衡转化率可能不同。不能脱离具体的反应物谈平衡转化率。

(2)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数例2:反应SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)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60%，试求：在该温度下。（1）此反应的浓度平衡常数。（2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？

【实践练习】

练习2:已知某温度下反应:2NO2(g) N2O4(g) 若在体积为2L的密闭容器中充入2mol的NO2(g),达平衡时NO2的转化率为50%,求该温度下反应的浓度平衡常数。若温度不变，当NO2的初始为2mol/L时，NO2的转化率为多少。练习：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 /LO2(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。

例3:在2L的容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。（2）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和2mol H2O(g)，CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。（3）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和4mol H2O(g)，CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。（4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g) 物质的量为多少。