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以练代讲 以算助学 ------浅谈化学平衡常数计算教学 西安市第六十六中学 王延芳 内容摘要：化学平衡常数是选修模块《化学反应原理》中的化学平衡部分新增加的内容，自然也是近几年高考的亮点。“化学平衡常数化学平衡常数化学平衡常数在近十几年高中化学教材的修订过程中，除了沪教版一直保留着“化学平衡常数”并在高考中时有出现外，在其它版本中，这个概念几度沉浮。如今，人教版和鲁科版等教材中，都再度引入化学平衡常数，而且对知识内容的层次要求比较高。物理化学专家高盘良教授认为：引入化学平衡常数判断化学平衡的移动要比用勒沙特列原理判断化学平衡的移动更为科学。 2．把握新课标：根据新课标构建“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的教学目标：“知识与技能目标”：知道化学平衡常数的涵义；“过程与方法目标”：通过具体实例了解化学平衡常数的意义和应用；学会简单的化学平衡常数计算；“情感态度与价值观目标”：能利用化学平衡常数计算反应物的转化率，体会化学平衡常数在生产领域的应用。〔3〕 通俗的说，新课程要求了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用，并且在对化学平衡的描述上选用了化学反应限度这一化学热力学术语。平衡常数是表征反应限度的一个确定的数学关系、定量关系，是反应限度的最根本的表现，对于某一个具体反应来说，平衡常数与反应限度是一一对应的关系。 2NH3化学平衡常数。 强化练习化学平衡常数的表达，注意物质浓度的幂次方表示准确。 例题2 写出下列反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l) 的化学平衡常数。 强调如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。 例题3 写出下列反应 NH3 (g) 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) 的化学平衡常数。 对比例题1强调同一化学反应，可以用不同的化学反应式（注意反应的正逆，方程式化学计量数的改变）来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。 例题4 写出下列反应的化学平衡常数 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1( K2 通过以上具体实例了解化学平衡常数的意义和应用；下面就要帮助学生学会简单的化学平衡常数计算，为此采用“以算助学”：让学生通过具体题目的计算学会简单计算化学平衡常数，学会利用化学平衡常数计算反应物的转化率： 例题5 CO+H2O H2+CO2 此反应在773K时平衡常数K=9，如反应开始时C(H2O)=C(CO)=0.020mol·L-1求CO的转化率。 解析： 设CO转化的浓度为x CO + H2O H2 + CO2　　　　 初始　0.02　 0.02　　 　0　　0 转化 x x x x 　 平衡 0.02-x 0.02-x x x 　　K=[x/(0.02-x)]2=9 　　x/(0.02-x)=3 　　∴x=0.015mol·L-1 转化率=(0.015/0.020)×100％=75％ 答:CO转化率为75％。 例题6 合成氨的反应N2+3H2 2NH3在某温度下各物质的浓度平衡是:[N2]=3mol·L-1,[H2]=9mol·L-1,[NH3] =4mol·L-1求该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度，并计算N2的转化率。 解析：①求平衡常数K 　Kc=[NH3]2/([N2][H2]3)=16/(3×93)=7.32×10-3 　　②求N2、H2的初始浓度和N2转化率。 　 N2 + 3H2 2NH3　　 设N2转化的浓度为x 平衡 3mol·L-1　 9mol·L-1　 4mol·L-1 转化 x 3x 即2x =4mol·L-1 初始 (3+2)　　(9+6)　　　0 即：　5　　　15　　　　0 N2转化率=2/5×100％=40％ 答:K=7.32×10-3,初始[N2]、[H2]为5、15mol·L-1，N2转化率为40％。 最后通过一道高考题体会化学平衡常数在生产领域的应用： 例题7 ．[2007年山东28题第⑴小题] 硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）