第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡教案设计（一等奖）

《化学平衡常数》导学案

选修4

第二章

第三节

化学平衡

第2课时

玉林实验中学化学组

曾明春

学习目标

2.运用化学平衡常数对化学反应进行的

3.运用化学平衡常数进行计算,转化率

的计算

重点难点

1.能够理解影响化学平衡常数的因素; 2.熟悉化学平衡常数表达式书写的注意事项; 3.运用“三段式”进行化学平衡常数计算,转化率的计算

1.化学平衡常数的概念; 程度判断;

温旧知

在密闭容器中，反应xA(g)＋yB(g) zC(g)达到了平衡。

1. 若体积不变，通入气体A，v(正)>v(逆)，则平衡向

反应方向移动；B的转化率

。

2．若缩小体积，增大压强，平衡向逆反应方向移动，则x＋y

z。

3. 若升高温度时，正反应速率增大，逆反应速率增大，A的体积分数也增大，则平衡向逆反应方向移动，该反应为

反应。

得新知

一、化学平衡常数

1、定义

在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，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，这个常数叫做该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）

2、表达式：

（反应

mA+nB

3、影响K的因素：

pC+qD）

迁移与应用1. 写出下列表格内的化学反应平衡常数的表达式:

1 2 3 4 5 6 化学反应

1/2N2(g)+3/2H2(g)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)NH3(g) K表达式

2NH3(g) N2(g)+3H2(g)

N

(aq)+OH-(aq) NH3·H2O(aq)FeO(s)+CO(g)AgCl(s)Fe(s)+CO2(g) Ag+(aq)+Cl-(aq) 4、注意问题

（新课程36页左----理解和应用）

（1）K只受到温度影响，与浓度无关。

（2）平衡常数表达式中，物质的浓度指平衡时的浓度。

（3）纯固体、液体浓度，一般不出现在表达式中。

（4）K是有单位的，但因平衡常数表达式不同而通常不写单位。

（5）同一反应，系数不同，K值？如:同一反应，若①式系数为②式的为n倍，则

（6）K不表示反应的快慢，即化学反应速率大，K 值

大。

（7）使用化学平衡常数数值时，必须注明对应的温度。

（8）反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，其浓度不写入表达式，一般用1代替。

例如A(g)＋B(g)2C(s)

其K＝

不能写成

K＝c(A)·c(B) 迁移与应用2：

以下反应平衡常数表达式不正确的是(

) A.N2(g)+3H2(g)C.2NH3(g)2NH3(g)

K=

B.FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)

K=

K=

-

N2(g)+3H2(g)

K=

D.NH3·H2O(aq)

N

(aq)+OH-(aq)

A

C两式的K有什么关系？

结论：

拓展3：已知下列反应在某温度下的平衡常数：

H2(g)＋S(s)H2S(g)

K1

S(s)＋O2(g)SO2(g)

K2

则在该温度下反应H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常数为(

) A．K1＋K2

B．K1－K2

C．K1×K2

D．K1/K2

归纳：多重平衡规则

若干方程式相加，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之

。

若干方程式相减，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之

。

例1:

已知

2NO (g) + O2 (g) 则

2NO (g) +O2(g) 例2:

C (s)

+ CO2(g)

C (s) + H2O (g)

2NO2

K1

2NO2 (g) N2O4

K2

N2O4 (g)

K=

2CO(g)

K

CO (g) + H2

(g)

K1

CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2

(g)

K2

则

K

=

二、化学平衡常数应用

1、判断反应的进行程度：（课本29页下）

K

105，

认为正反应进行得较完全

K

10-5

认为

正反应很难进行

10-5

K

105

认为是可逆反应

注意：K越大，转化率越大

两反应进行得如何？

2、判断反应的热效应（△H）

①升高温度：K 值增大

正反应是

反应

K 值减小

正反应是

反应

②降低温度：K 值增大

正反应是

反应

K 值减小

正反应是

反应

例：反应:H2(g)+I2(g)

2HI(g) △H<0,起始浓度相同，平衡常数与温度的关系如下：

请说说温度对该反应平衡移动、平衡常数的影响？

c小试牛刀4：某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数K＝c2当降低，F的浓度增加。下列说法中正确的是(

) A．增大c(A)、c(B)，K增大

B．降低温度，正反应速率增大

C．该反应的焓变为负值

D．该反应的化学方程式为：2E(g)＋F(g) A(g)＋2B(g) c2c，恒容时，若温度适小试牛刀5、在某温度下，可逆反应：（

）

mA(g)+nB(g)

pC(g)

+ qD(g)的平衡常数为Ｋ，下列说法正确的是（

）

Ａ.Ｋ越大，达到平衡时，反应进行的程度越小．

Ｂ.Ｋ越小，达到平衡时，反应物的转化率越大．

Ｃ.Ｋ随反应物浓度改变而改变．

Ｄ.Ｋ随温度改变而改变．

3、判断反应方向

(新课程36页右中）

对于可逆反应: mA(g)+nB (g) 间的关系用Q表示

pC(g)+qD(g)任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度（即时浓度）

Q ＞

k

v正

v逆

未达平衡，反应向

方向向进行

Q

= k

v正

v逆

反应

平衡，平衡

移动

Q

<

k

v正

v逆

反应未达平衡，反应向

方向向进行

巩固练习6:高炉炼铁中发生的反应有:FeO(s)+CO(g)

Fe(s)+CO(g); △H < 0

2

(1)该反应的浓度平衡常数表达式K

=_________; (2)已知1100℃时,K

=0.263.温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,平衡常数K

________(填增大,减小或不变). (3) 1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下,该反应是否处于平衡状态________(填是或否),此时反应速率是v正________v逆(填 > < = ). 4、转化率等的计算（课本30页）

例1：在某温度下，将H(g)和I(g)各0.1mol混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，22测得c（H）=0.0080mol/L，求：

2(1)该反应的平衡常数

(2)在上述温度下，若充入的H(g)和I(g)各

0.2mol,求达平衡时各物质的浓度。

22规律方法点拨

：化学平衡常数及转化率计算的有关思路

例2: 在密闭容器中充入

2.0mol CO和

10mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H2O(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：

CO转化为CO2的

转化率。

CO2(g)+H2(g)

大显身手7：在一定体积密闭容器中，进行如下反应： CO2(g)+H2(g)

其平衡常数Ｋ和温度t的关系如下：

(1)K的表达式为：

(2)该反应为

反应（“吸热”或“放热”）

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据 Ａ.容器中压强不变

Ｂ.混合气体中ＣＯ浓度不变

Ｃ.v(H2)正=v(H2O)逆

D.c(CO2)=c(CO)

(4)若c(CO2) .c(H2)=c(CO) .c(H2O),此时温度为 t/ºC

700

k

0.6

CO(g)+H2O(g),

800

0.9

830

1.0

1000

1.7

（5）830℃时加入1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)，充分反应，达到平衡时，CO2的转化率为________。

（6）在800 ℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2 mol·L1，

－c(H2)为1.5 mol·L1，c(CO)为1 mol·L1，c(H2O)为3 mol·L1，

－－－则正、逆反应速率的比较为v正_____v逆(填“>”“<”或“＝”)。

课堂小结

1.定义

在一定温度下，当一个可逆反应达到

时，

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)，用K表示。

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＝

。

3．特点：化学平衡常数只受

的影响，与压强和浓度无关。

4．意义：平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度。

(1)K值越大，说明平衡体系中生成物所占比例

。它的正向反应进行的程度

，即该反应进行得越完全，反应物的转化率

。

(2)K值越小，说明平衡体系中生成物所占比例

，它的正向反应进行的程度

，即该反应进行的程度越小，反应物的转化率

。

(3)一般当K

>

时，该反应进行得基本完全。

作业布置：请完成1.新课程38页学业达标测试；2.活页作业（八）

高考链接8：

2017年全国一卷28题

（3）

H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)

COS(g) +H2O(g)。在610 k时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。

①H2S的平衡转化率

=_______%，反应平衡常数K=________。

②在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率

_____ ，该反应的

H_____0。（填“>”“<”或“=”）

③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________（填标号）

A．H2S

B．CO2

C．COS

D．N2

我练我成功：

合成氨的反应N2+3H2 L

2NH3在某温度下各物质的平衡浓度是:[N2]=3mol·-1,

[H2]=9mol·L-1, [NH3] =4mol·L-1求(1)该反应的平衡常数

(2)N2、H2的初始浓度。