平衡常数教学设计

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化 学 平 衡 常 数

*_**学 唐杨某某

学习目标：1、通过对可逆反应平衡移动的分析，知道化学平衡常数的涵义。培养科学探究的意识。

2、通过讨论平衡常数表达式的书写要领，初步学会书写常见可逆反应的平衡常数表达式。培养处理信息、分析推理的能力

3、根据平衡常数的涵义，学会利用平衡常数进行简单计算。

学习重点：平衡常数的涵义

学习难点：利用平衡常数进行简单的计算

课前预习

资料卡片：




广西柳化30万吨合成氨技改工程夜景 1918年诺贝尔奖获得者德国化学家 哈伯

合成氨工业的发展历程

①1900年，法国化学家勒夏特列认为，N2、H2可以在高压下直接化合成氨。但在用实验验证时发生了爆炸，于是他觉得有危险，放弃了研究。

②稍后，德国化学家能斯特，通过计算认为合成氨不能实现。使合成氨又惨遭厄运。

③德国化学家哈伯知难而进，1908年7月在实验室用N2 、H2 在一定条件下合成出氨，产率为2％。1918年获得了诺贝尔化学奖。

④德国化学家波施发现了合成氨廉价的催化剂，使生产效率显著提高，生产成本明显降低，因此获得1931年诺贝尔奖。

以后，合成氨技术又有了很多改进，使合成氨产量不断提高。

我国有合成氨生产企业600多家，其中2004年产量达30万吨以上的有30家，超过50万吨的已有4家。产量位居世界第一。

假如你就是一个合成氨工厂的技术顾问，你最关心的是什么？需要控制哪些反应条件？

N2+3H2
2NH3（正反应为放热反应）

新课学习：

活动一：探究平衡移动的条件

1、讨论压强对平衡移动的影响

（1）以下操作均增大了容器的压强，平衡是否发生了移动？简述理由。



（2）对下列已达平衡的气体体系加压，判断平衡是否发生移动，并说明理由。

2SO2 (g) + O2(g)
2SO3(g) H2(g) + I2(g)
2HI(g)

CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g) 2NO2(g)
N2O4(g)

2．25℃时，发生下列反应： N2O4(g)
2NO2(g)，平衡后得到以下实验数据

起始时各物质的浓度(10-3 mol/L)

平衡时各物质的浓度(10-3 mol/L)

平衡浓度关系




c(NO2)

c(N2O4)

c(NO2)

c(N2O4)





20

0

6.32

6.84





30

0

8

11





0

20

9.46

15.2





0

100

22.8

88.6







457.6℃时，发生下列反应： H2(g)+ I2(g)
2HI(g)，平衡后得到以下实验数据

起始时各物质的浓度(10-3 mol/L)

平衡时各物质的浓度(10-3 mol/L)

平衡浓度关系




c(H2)

c(I2)

c(HI)

c(H2)

c(I2)

c(HI)





11.97

6.944

0

5.617

0.5936

12.70

48.38



12.28

9.964

0

3.841

1.524

16.87

48.61



0

0

15.20

1.696

1.696

11.81

48.48



0

0

12.87

1.433

1.433

10

48.71





3．分析以上两表格中实验数据，用归纳的方法描述可逆反应到达平衡状态后，各物质浓度之间的关系。

mA (g) + nB(g)
pC (g) + qD(g)

活动二：探究平衡常数的涵义

观察以下三个反应的平衡常数表达式，讨论平衡常数表达式的书写要领。

2Fe3+ + Fe
3Fe2+

Cl2 + H2O(l)
H+ + Cl- + HClO

CO+H2O(g)
CO2 + H2

练习：

C(s) + H2O(g)
CO(g) + H2(g)

2、仔细分析以下表格中数据，归纳平衡常数与温度的关系。

温度

起始时各物质的浓度

(10-3 mol/L)

平衡时各物质的浓度

(10-3 mol/L)

平衡常数






c(H2)

c(I2)

c(HI)

c(H2)

c(I2)

c(HI)





457.6℃

11.97

6.944

0

5.617

0.5936

12.70

48.38





0

0

15.20

1.696

1.696

11.81

48.48



525.3℃

11.35

9.04

0

4.56

1.95

8.59







0

0

16.55

3.39

3.39

9.77







0

0

12.58

2.58

2.58

7.42





N2O4(g)
2NO2(g)；△H>0的平衡常数

温度

25℃

60℃



平衡常数

5.84×10-3

1.66





结论：

活动三：探究平衡移动的本质原因

已知：可逆反应进行到某时刻时，生成物的浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积比值称为浓度商（Qc）。

对于在一定条件下已达到平衡的某反应“mA (g) + nB(g)
pC (g) + qD(g)”，按下表改变条件，请完成表格。

条件

Qc变化情况

K值变化情况

Qc与K相对大小

平衡移动方向



增大c(A)











增大c(C)











缩小容器体积











升高温度











使用催化剂













请概括出化学平衡移动的本质原因：

活动四：利用平衡常数进行简单计算

例：某温度下，将H2和I2各0.1mol 的气态混合物充入10 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得 c(H2) = 0.0080mol/L。

（1）该温度下，向达到平衡的容器中再充入 0.1mol H2，判断反应进行的方向。

（2）该温度下，向达到平衡的容器中同时充入 0.1mol H2和 0.02mol HI，判断反应进行的方向。

（3）该温度下，向另一10L 容器中同时充入H2、I2、HI各0.1mol，计算达平衡时反应物的转化率。

运用平衡常数求反应物的转化率的一般步骤：

本节课收获和体会：

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