高二化学备课组研课稿
程金梅 2010-10-6
一、章节内容：化学平衡常数的理解与应用 二、课标要求：
关于化学平衡常数问题是新课标下化学新添加的知识点，课标要求“理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算”
三、学情分析：学生对化学反应已经从化学反应速率和化学反应限度两方面有所了解。 四、考试形式：化学平衡常数表达式的书写、平衡常数的简单计算。 五、复习内容
化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一。化学平衡常数的引入，对判断化学平衡移动方向带来了科学的依据。平衡常数是表征反应限度的一个确定的定量关系，是反应限度的最根本的表现。平衡常数的使用，从定量的角度解决了平衡的移动。 （一）化学平衡常数
在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始，无论反应混合物的起始浓度是多少，当反应达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组成成分的含量保持不变，即各物质的浓度保持不变。生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数，这个常数叫化学平衡常数，用K 表示。 化学平衡常数的计算公式为： 对于可逆反应：mA （g ） ＋ nB （g
）
（二）化学平衡常数意义
1、化学平衡常数K 表示可逆反应进行的程度。
（1）化学平衡常数K 只针对达到平衡状态的可逆反应适用，非平衡状态不适用。 （2）化学平衡常数K 的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。对于同一可逆反应，正反应的平衡
常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即：K 正＝1/K逆。
pC （g ） ＋ qD （g ）
（3）K 值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率或产率也越大。 （4）K 值不随浓度或压强的改变而改变，但随着温度的改变而改变。
（5）一般情况下，对于正反应是吸热反应的可逆反应，升高温度，K 值增大；而对于正反应为放热反应的可逆反应，升高温度，K 值减少。
2、由于固体浓度为一常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。
3、由于水的物质的量浓度为一常数（55.6 mol·L －1），因平衡常数已归并，书写时不必写出。
（三）平衡常数与平衡移动的关系 1、平衡常数是反应进行程度的标志
一般认为K ＞105反应较完全，K ＜105反应很难进行。平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反应进行的最大限度。如： N2(g) + O2(g)
2NO(g) K = 1×10 - 30(298K)
这意味着298 K 时，N2和O2基本上没有进行反应，反之NO 分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行，平衡时NO 实际上全部分解为N2和O2。 另外还有两点必须指出：
（1）平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如：
2SO2(g) + O2===2SO3(g) 298 K时k 很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。
（2）平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该条件下不可能进行，如:N2 + O22NO
K = 10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。 2、平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。
一个化学反应是否达到平衡状态，它的标志就是各物质的浓度将不随时间改变，而且产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比是一个常数。 如:
对任意一个可逆反应：mA+nB pC+qD,其平衡浓度的比值, 总是符合下列关系
= Ｋ （是一个定值，称为化学平衡常数。）
若用Qc 表示任意状态下，可逆反应中产物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积与反应物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积之比，则这个比值称为浓度商。将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态。 即 Qc = Kc 体系处于化学平衡
Qc ＜Kc 反应正向进行 Qc＞Kc 反应逆向进行
可见只要知道一定温度下，某一反应的平衡常数，并且知道反应物及产物的浓度，就能判断该反应是平衡状态还是向某一方向进行。 六、考点再现
（一）考查化学平衡常数表达式的书写
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，体系内所有反应物和生成物的浓度保持不变，所以生成物浓度幂（以其化学计量数为幂）之积与反应物浓度幂之积的比值就是一个常数，叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K 表示。以反应：
mA （g ）+nB（g ）
pC （g ）+qD（g ）为例，K
=。
1．由于固体或纯液体的浓度是一常数，如果有固体或纯液体参加或生成，则表达式中不能出现固体或纯液体；稀溶液中进行的反应，如有水参加反应，由于水的浓度是常数而不必出现在表达式中；非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则应出现在表达式中。例如： （1）CaCO3（s ）
CaO （s ）+CO2（g ） K =c（CO2）
Fe3O4（s ）+4H2（g ）
K =
/
（2）3Fe （s ）+4H2O（g ）（3）Cr2O72－（l ）+H2O（l ）
2CrO42－（l ）+2H+（l ） K =
（4）CH3COOH （l ）+HOCH2CH3（l ）K =
CH3COOCH2CH3（l ）+H2O（l ）
2．表达式与化学计量数一一对应，方程式中化学计量数不同，表达式就不同；可逆反应中正反应的表达式与逆反应的表达式互为倒数。 例如：
（1）N2（g ）+3H2（g ）（2）2NH3（g ）
2NH3（g ） K1 =
，K 3=
。
N2（g ）+3H2（g ） K 2=
NH3（g ） K 3=
（3）1/2N2（g ）+3/2H2（g ）
同一温度下，K1、K 2、K 3的数值都固定但相互之间不相等，显然，K1 =(二) 考查化学平衡常数的意义
1．在一定条件下，某可逆反应的K 值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正反应
进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。
2．当K>105或K
反应被认为是典型的可逆反应。
3．K 值大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度，但不能预示反应达到平衡所需要的时间。
(三) 考查化学平衡常数的影响因素
1．平衡常数K 只受温度影响，既与任何一种反应物或生成物的浓度变化无关，也与压强的改变无关；
由于催化剂同等程度地改变正逆反应速率，故平衡常数不受催化剂影响。
2．任何可逆反应，当温度保持不变，改变影响化学平衡的其它条件时，即使平衡发生移动，K 值不变。
3．其它条件不变时，若正反应是吸热反应，由于升高（或降低）温度时平衡向正（或逆）反应方向
移动，K 增大（或减小）；若正反应是放热反应，由于升高（或降低）温度时平衡向逆（或正）反应
方向移动，K 减小（或增加）；所以温度升高时平衡常数可能增大，也可能减小，但不会不变。
(四) 考查化学平衡常数的简单计算
1、利用平衡常数解释浓度改变对化学平衡的影响。
例题1、A 、B 、 C、D 为四种易溶物质，它们在稀溶液中建立如下平衡：A+2B+H2O
C+D
。
当加水稀释时，平衡向 （填“正”或“逆”）反应方向移动，理由是
解析：该化学平衡常数K c =[C]·[D]/[A]·[B]2，加水稀释后，A 、B 、 C、D 四种物质稀释相同的倍数，但Q c =c（C ）·c（D ）/c（A ）·c（B ）2＞K c ，所以加水稀释后，平衡向逆方向移动。
2、利用平衡常数解释压强改变对化学平衡的影响 例2、在密闭容器中进行的如下反应：2SO 2（g ）+O2（g ）
2SO 3（g ）。SO 2的起始浓
度是0.4mol/l, O2的起始浓度是1mol/l,当SO 2的转化率为80%时, 反应达到平衡状态. （1）求反应的平衡常数
（2）若将平衡时反应混合物的压强增大1倍, 平衡将如何移动? （3）若将平衡时反应混合物的压强减少1倍, 平衡将如何移动?
解析: 2SO2（g ）+O2（g ）
2SO 3（g ）
2 1 2
起始时(mol/l) 0.4 1 0 转化了(mol/l) 0.4×80% 1/2×0.4×80% 0.32 平衡时(mol/l) 0.08 0.84 0.32
平衡常数K=0.322／(0.84 ×0.082)= 400/21；压强增大1倍, 各组分的浓度增大1倍； Q c =0.642／(1.68 ×0.162)=200/21＜400/21.即Q c ＜K, 所以平衡向正方向移动. 同理压强减少1倍, 各组分的浓度减少1倍, 经过计算Q c ＞K, 所以平衡向逆方向移动. 3、利用平衡常数判断反应的热效应和比较反应速率及求解转化率
（１）若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为 热反应（吸热反应） （２）若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为 热反应（放热反应） 例3、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K 与温度t 的关系如下：CO 2(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：
请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数K = 。 （2）该反应为 反应。（填“吸热”或“放热”）
（3）800℃，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为c (CO) =0.01mol/L, c(H2O) =0.03mol/L, c(CO2) =0.01mol/L, c(H2) =0.05mol/L ,则反应开始时,H 2O 的消耗速率比生成
速率 (填＂大＂＂小＂或＂不能确定＂)
(4)830℃, 在1L 的固定容器的密闭容器中放入2molCO 2和1molH 2, 平衡后CO 2的转化率为 , H2的转化率为 .
解析：由平衡常数的定义知该反应的化学平衡常数K 的表达
K=c(CO)×c(H2O)/c(CO2)×c(H2) ;. 可逆反应的平衡常数一般只随温度的改变而改变，吸热反应的平衡常数随温度升高而增大，放热反应的平衡常数随温度升高而减小；由表中数据知该反应随温度的升高而增大, 可推知升高温度, 平衡向正反应方向移动, 所以该反应为吸热反应. 把起始浓度代入平衡常数的表达式中, 其比值小于800℃时的K 值, 则反应将向正反应方向移动, H 2O 的消耗速率比生成速率小;830℃时, 平衡常数为1, 设反应中转化的CO 2浓度为x, 则反应过程中物质浓度的变化情况为
CO 2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
起始时(mol/l) 2 1 0 0 转化了(mol/l) x x x x 平衡时(mol/l) 2－x 1－x x x
据平衡常数的关系可得(2－x) ×(1－x )= x×x,解得x=2/3, 则平衡后CO 2的转化率为1/3,H2的转化率为2/3.
高二化学备课组研课稿
程金梅 2010-10-6
一、章节内容：化学平衡常数的理解与应用 二、课标要求：
关于化学平衡常数问题是新课标下化学新添加的知识点，课标要求“理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算”
三、学情分析：学生对化学反应已经从化学反应速率和化学反应限度两方面有所了解。 四、考试形式：化学平衡常数表达式的书写、平衡常数的简单计算。 五、复习内容
化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一。化学平衡常数的引入，对判断化学平衡移动方向带来了科学的依据。平衡常数是表征反应限度的一个确定的定量关系，是反应限度的最根本的表现。平衡常数的使用，从定量的角度解决了平衡的移动。 （一）化学平衡常数
在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始，无论反应混合物的起始浓度是多少，当反应达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组成成分的含量保持不变，即各物质的浓度保持不变。生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数，这个常数叫化学平衡常数，用K 表示。 化学平衡常数的计算公式为： 对于可逆反应：mA （g ） ＋ nB （g
）
（二）化学平衡常数意义
1、化学平衡常数K 表示可逆反应进行的程度。
（1）化学平衡常数K 只针对达到平衡状态的可逆反应适用，非平衡状态不适用。 （2）化学平衡常数K 的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。对于同一可逆反应，正反应的平衡
常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即：K 正＝1/K逆。
pC （g ） ＋ qD （g ）
（3）K 值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率或产率也越大。 （4）K 值不随浓度或压强的改变而改变，但随着温度的改变而改变。
（5）一般情况下，对于正反应是吸热反应的可逆反应，升高温度，K 值增大；而对于正反应为放热反应的可逆反应，升高温度，K 值减少。
2、由于固体浓度为一常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。
3、由于水的物质的量浓度为一常数（55.6 mol·L －1），因平衡常数已归并，书写时不必写出。
（三）平衡常数与平衡移动的关系 1、平衡常数是反应进行程度的标志
一般认为K ＞105反应较完全，K ＜105反应很难进行。平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反应进行的最大限度。如： N2(g) + O2(g)
2NO(g) K = 1×10 - 30(298K)
这意味着298 K 时，N2和O2基本上没有进行反应，反之NO 分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行，平衡时NO 实际上全部分解为N2和O2。 另外还有两点必须指出：
（1）平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如：
2SO2(g) + O2===2SO3(g) 298 K时k 很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。
（2）平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该条件下不可能进行，如:N2 + O22NO
K = 10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。 2、平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。
一个化学反应是否达到平衡状态，它的标志就是各物质的浓度将不随时间改变，而且产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比是一个常数。 如:
对任意一个可逆反应：mA+nB pC+qD,其平衡浓度的比值, 总是符合下列关系
= Ｋ （是一个定值，称为化学平衡常数。）
若用Qc 表示任意状态下，可逆反应中产物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积与反应物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积之比，则这个比值称为浓度商。将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态。 即 Qc = Kc 体系处于化学平衡
Qc ＜Kc 反应正向进行 Qc＞Kc 反应逆向进行
可见只要知道一定温度下，某一反应的平衡常数，并且知道反应物及产物的浓度，就能判断该反应是平衡状态还是向某一方向进行。 六、考点再现
（一）考查化学平衡常数表达式的书写
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，体系内所有反应物和生成物的浓度保持不变，所以生成物浓度幂（以其化学计量数为幂）之积与反应物浓度幂之积的比值就是一个常数，叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K 表示。以反应：
mA （g ）+nB（g ）
pC （g ）+qD（g ）为例，K
=。
1．由于固体或纯液体的浓度是一常数，如果有固体或纯液体参加或生成，则表达式中不能出现固体或纯液体；稀溶液中进行的反应，如有水参加反应，由于水的浓度是常数而不必出现在表达式中；非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则应出现在表达式中。例如： （1）CaCO3（s ）
CaO （s ）+CO2（g ） K =c（CO2）
Fe3O4（s ）+4H2（g ）
K =
/
（2）3Fe （s ）+4H2O（g ）（3）Cr2O72－（l ）+H2O（l ）
2CrO42－（l ）+2H+（l ） K =
（4）CH3COOH （l ）+HOCH2CH3（l ）K =
CH3COOCH2CH3（l ）+H2O（l ）
2．表达式与化学计量数一一对应，方程式中化学计量数不同，表达式就不同；可逆反应中正反应的表达式与逆反应的表达式互为倒数。 例如：
（1）N2（g ）+3H2（g ）（2）2NH3（g ）
2NH3（g ） K1 =
，K 3=
。
N2（g ）+3H2（g ） K 2=
NH3（g ） K 3=
（3）1/2N2（g ）+3/2H2（g ）
同一温度下，K1、K 2、K 3的数值都固定但相互之间不相等，显然，K1 =(二) 考查化学平衡常数的意义
1．在一定条件下，某可逆反应的K 值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正反应
进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。
2．当K>105或K
反应被认为是典型的可逆反应。
3．K 值大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度，但不能预示反应达到平衡所需要的时间。
(三) 考查化学平衡常数的影响因素
1．平衡常数K 只受温度影响，既与任何一种反应物或生成物的浓度变化无关，也与压强的改变无关；
由于催化剂同等程度地改变正逆反应速率，故平衡常数不受催化剂影响。
2．任何可逆反应，当温度保持不变，改变影响化学平衡的其它条件时，即使平衡发生移动，K 值不变。
3．其它条件不变时，若正反应是吸热反应，由于升高（或降低）温度时平衡向正（或逆）反应方向
移动，K 增大（或减小）；若正反应是放热反应，由于升高（或降低）温度时平衡向逆（或正）反应
方向移动，K 减小（或增加）；所以温度升高时平衡常数可能增大，也可能减小，但不会不变。
(四) 考查化学平衡常数的简单计算
1、利用平衡常数解释浓度改变对化学平衡的影响。
例题1、A 、B 、 C、D 为四种易溶物质，它们在稀溶液中建立如下平衡：A+2B+H2O
C+D
。
当加水稀释时，平衡向 （填“正”或“逆”）反应方向移动，理由是
解析：该化学平衡常数K c =[C]·[D]/[A]·[B]2，加水稀释后，A 、B 、 C、D 四种物质稀释相同的倍数，但Q c =c（C ）·c（D ）/c（A ）·c（B ）2＞K c ，所以加水稀释后，平衡向逆方向移动。
2、利用平衡常数解释压强改变对化学平衡的影响 例2、在密闭容器中进行的如下反应：2SO 2（g ）+O2（g ）
2SO 3（g ）。SO 2的起始浓
度是0.4mol/l, O2的起始浓度是1mol/l,当SO 2的转化率为80%时, 反应达到平衡状态. （1）求反应的平衡常数
（2）若将平衡时反应混合物的压强增大1倍, 平衡将如何移动? （3）若将平衡时反应混合物的压强减少1倍, 平衡将如何移动?
解析: 2SO2（g ）+O2（g ）
2SO 3（g ）
2 1 2
起始时(mol/l) 0.4 1 0 转化了(mol/l) 0.4×80% 1/2×0.4×80% 0.32 平衡时(mol/l) 0.08 0.84 0.32
平衡常数K=0.322／(0.84 ×0.082)= 400/21；压强增大1倍, 各组分的浓度增大1倍； Q c =0.642／(1.68 ×0.162)=200/21＜400/21.即Q c ＜K, 所以平衡向正方向移动. 同理压强减少1倍, 各组分的浓度减少1倍, 经过计算Q c ＞K, 所以平衡向逆方向移动. 3、利用平衡常数判断反应的热效应和比较反应速率及求解转化率
（１）若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为 热反应（吸热反应） （２）若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为 热反应（放热反应） 例3、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K 与温度t 的关系如下：CO 2(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：
请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数K = 。 （2）该反应为 反应。（填“吸热”或“放热”）
（3）800℃，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为c (CO) =0.01mol/L, c(H2O) =0.03mol/L, c(CO2) =0.01mol/L, c(H2) =0.05mol/L ,则反应开始时,H 2O 的消耗速率比生成
速率 (填＂大＂＂小＂或＂不能确定＂)
(4)830℃, 在1L 的固定容器的密闭容器中放入2molCO 2和1molH 2, 平衡后CO 2的转化率为 , H2的转化率为 .
解析：由平衡常数的定义知该反应的化学平衡常数K 的表达
K=c(CO)×c(H2O)/c(CO2)×c(H2) ;. 可逆反应的平衡常数一般只随温度的改变而改变，吸热反应的平衡常数随温度升高而增大，放热反应的平衡常数随温度升高而减小；由表中数据知该反应随温度的升高而增大, 可推知升高温度, 平衡向正反应方向移动, 所以该反应为吸热反应. 把起始浓度代入平衡常数的表达式中, 其比值小于800℃时的K 值, 则反应将向正反应方向移动, H 2O 的消耗速率比生成速率小;830℃时, 平衡常数为1, 设反应中转化的CO 2浓度为x, 则反应过程中物质浓度的变化情况为
CO 2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
起始时(mol/l) 2 1 0 0 转化了(mol/l) x x x x 平衡时(mol/l) 2－x 1－x x x
据平衡常数的关系可得(2－x) ×(1－x )= x×x,解得x=2/3, 则平衡后CO 2的转化率为1/3,H2的转化率为2/3.