高中化学 《化学平衡》（第9课时）教案9 新人教选修4

1 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡 化学平衡 第九课时 化学平衡 第九课时 教学目标教学目标 1 了解化学平衡常数的涵义 2 能利用化学平衡常数计算反应物的转化率 3 培养学生探索化学反应变化规律的兴趣 教学重点难点教学重点难点 化学平衡常数的表示方法和应用 教学方法建议教学方法建议 讨论 讲授法 教学过程设计教学过程设计 复习提问 什么叫化学平衡 化学平衡的特征有哪些 回答 化学平衡是是指在一定条件下的可逆反应里 正反应和逆反应的速率相等 反应 体系中所有参加反应的物质的质量 溶液中表现为浓度 可以保持恒定的状态 化学平衡的特 征 1 反应物和所有产物均处于同一反应体系中 反应条件 温度 压强 保持不变 2 达到平衡时反应混合物中各组分的浓度保持不变 由于化学平衡状态时反应仍在进行 故 其是一种动态平衡 达到平衡时正反应速率等于逆反应速率 过渡 尽管就这么几句话 但真正在学习中能否准确把握和处理好关于化学平衡的问题 还需大家对该概念及相关特征进行深入的理解 化学平衡状态的特征 不仅包括上边大家回答 的那些 还有其他方面的特征 这就是今天咱们学习和讨论的主题 化学平衡常数 板书 三 化学平衡常数 引导 请同学们阅读教材 P28标题三下面的内容以及浓度关系数据表 分析并验算表中 所给的数据 最后可以得到什么结论 探究活动 阅读教材和 P29表 2 1 对表中数据进行观察并归纳 总结 一定温度下 小结 在一定温度下 可逆反应无论是从正反应开始 还是从逆反应开始 又无论反应 物起始浓度为多少 最后都能达到化学平衡 这时生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的 比是一个常数 这个常数叫做该反应的化学平衡常数 简称平衡常数 用符号K表示 板书 1 定义 在一定温度下 可逆反应达到平衡时 生成物的浓度幂之积与反应物浓 度幂之积的比是一个常数 这个常数叫做该反应的化学平衡常数 简称平衡常数 用符号K表 示 练习 计算平衡常数 起始时各物质的浓度 mol L 1平衡时各物质的浓度 mol L 1 c CO c H2O c CO2 c H2 c CO c H2O c CO2 c H2 平衡时 OH c CO c H c CO c 2 22 000 010 010 0050 0050 0050 005 2 结论 达到平衡时 1 0 常数 OH c CO c H c CO c 2 22 启发 刚才得出的平衡常数K是由一个特殊的反应引出的 其 但如 果对于任意一个可逆化学反应 mA nB pC qD 其平衡常数K又该如何表示呢 回答 平衡常数实际上是平衡混合物中各生成物浓度的化学计量数次方的乘积除以反应 物浓度的化学计量数次方的乘积 即 K nm qp B c A c D c C c 板书 2 表达式对于任意反应 mA nB pC qD K nm qp B c A c D c C c 提问 化学平衡常数实际上是化学平衡的又一特征 那么化学平衡常数K的大小有什么 意义呢 回答 了解K的意义并回答 可以从平衡常数K的大小推断反应进行的程度 K只受温 度影响 K越大 表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比越大 也就是反应进 行的程度越大 反应的转化率也越大 反之K越小 表示反应进行的程度越小 反应物的转化 率也越小 板书 3 化学平衡常数的意义 K只受温度影响 K越大 反应进行的程度越大 反应的 转化率也越大 反之K越小 表示反应进行的程度越小 反应物的转化率也越小 提问 什么叫反应物的转化率 回答 某指定反应物的转化率 100 指定反应物的起始浓度 指定反应物的平衡浓度指定反应物的起始浓度 讲解 根据平衡常数K的定义和表达式可知 即使是同一反应 若反应方程式书写不同 则K的表示方式也不同 再则 这里所谓的浓度指的是气体或溶液的浓度 对于固体 纯液体 的浓度一般规定为常数 1 可以不写 练习 写出下列反应的平衡常数的表达式 PCl5 g PCl3 g Cl2 g 2HI g H2 g I2 g CaCO3 s CaO s CO2 g Fe3O4 s 4H2 g 3Fe s 4H2O g 解析 在写表达式时注意 中固体物质的浓度为 1 不写出 答案 K K K c CO2 K PCl c Cl c PCl c 5 23 2 2 22 H c I c H c 4 2 4 2 H c OH c 例 1 讲解 例 2 讲解 小结 略 3 课堂练习 1 已知t p kPa 时 在容积为V L 密闭容器内充有 1 mol A 和 1 mol B 保持恒温恒 压 使反应 A g B g C g 达到平衡时 C 的体积分数为 40 试回答有关问题 1 欲使温度和压强在上述条件下恒定不变 在密闭容器内充入 2 mol A 和 2 mol B 则反 应达到平衡时 容器的容积为 C 的体积分数为 2 若另选一容积固定不变的密闭容器 仍控制温度为t 使 1 mol A 和 1 mol B 反应达 到平衡状态时 C 的体积分数仍为 40 则该密闭容器的容积为 2 对可逆反应aA g bB g cC g d g 达到平衡时 各物质的物质的量 浓度满足以下关系 K 为一常数 K称为化学平衡常数 其反应的K值只与 ba dc B c A c D c C c 温度有关 现有反应 CO g H2O g CO2 g H2 g Q 在 850 时 K 1 1 若升高温度到 950 时 达到平衡时K 1 填 大于 小于 或 等于 2 850 时 若向一容积可变的密闭容器中同时充入 1 0 mol CO 3 0 mol H2O 1 0 mol CO2和x mol H2 则 当x 5 0 时 上述平衡向 填 正反应 或 逆反应 方向移动 若 要使上述反应开始时向正反应方向进行 则x应满足的条件是 3 在 850 时 若设x 5 0 和x 6 0 其他物质的投料不变 当上述反应达到平衡后 测得 H2的体积分数分别为a b 则a b 填 大于 小于 或 等于 3 2002 年上海高考题 在一定体积的密闭容器中 进行如下化学反应 CO2 g H2 g CO g H2O g 其化学平衡常数K和温度t的关系如下表 t 70080083010001200 K0 60 91 01 72 6 回答下列问题 1 该反应的化学平衡常数表达式为K 2 该反应为 反应 选填吸热 放热 3 能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 a 容器中压强不变 b 混合气体中c CO 不变 c v正 H2 v逆 H2O d c CO2 c CO 4 某温度下 平衡浓度符合下式 c CO2 c H2 c CO c H2O 试判断此时的温度 参考答案参考答案 1 1 V 40 2 V 7 10 7 5 2 1 小于 2 逆反应 x 3 0 3 小于 3 1 K H c CO c OH c CO c 22 2 2 吸热 3 bc 4 830 4 作业 P32 5 6 7 8 板书设计板书设计 化学平衡常数化学平衡常数 1 定义 在一定温度下 可逆反应达到平衡时 生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积 的比是一个常数 这个常数叫做该反应的化学平衡常数