北京大学药学院：《物理化学 Physical Chemistry》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 化学平衡（3.3）平衡常数的表示法

a÷/c Ke GaH a A UD 第三平贵常就豪录法 全国高等医药教材建设委员会 卫生部覜划教材物理化学第6版

第三节 平衡常数表示法

,理想气体反应平衡常数 化学平 1.理想气体反应的标准平衡常数K g PG ) 9 号 O P e q P e q PA D P e q P e q K是热力学标准平衡常数,它为一无量纲量。 K°越大,反应就越完全。 平衡常数的数值与反应式的写法有关。同一反应,反应式 写法不同,其平衡常数也不相同。 G人卫试版缺费

a d g h p p p p p p p p p K e q O D e q O A e q O H e q O G O                                 = 一、理想气体反应平衡常数 1. 理想气体反应的标准平衡常数 K p是热力学标准平衡常数，它为一无量纲量。 K p越大，反应就越完全。 平衡常数的数值与反应式的写法有关。同一反应，反应式 写法不同，其平衡常数也不相同。 O K p

,理想气体反应平衡常数 化学平 2.理想气体反应经验平衡常数 (1)用压力表示的平衡常数K g Pg PGP K (p)-△v (然)(2" PAPD 式中△v=(g+h)-(a+d是反应前后计量系数的代数和,令: PG PH PAPD 则标准平衡常数K0与经验平衡常数Kn的关系为 KO=Kn(p)△v G人卫试版缺费

− =                                 = ( p ) p p p p p p p p p p p p K a d g h a d g h p O A D G H O D O A O H O G O 式中＝(g＋h)－(a＋d)是反应前后计量系数的代数和，令： a d g h p p p p p K A D G H = 则标准平衡常数K p与经验平衡常数Kp的关系为 − K = K ( p ) p O O 一、理想气体反应平衡常数 2. 理想气体反应经验平衡常数 （1）用压力表示的平衡常数Kp

,理想气体反应平衡常数 化学平 2.理想气体反应经验平衡常数 (2)用摩尔分数表示的平衡常数Kx 对于理想气体,pB=pxB p是系统的总压,xB为物质的摩尔分数,因此 K 喂mxx H.n△V=KxP △v d xax A 或 K=K x Kx为用摩尔分数表示的平衡常数,因Kn只与温度有关, 则K与温度、压力均有关。 G人卫试版缺费

（2）用摩尔分数表示的平衡常数Kx 对于理想气体，pB =pxB p是系统的总压，xB为物质的摩尔分数，因此   = =  p = K p x x x x p p p p K x a d g h a d g h p A D G H A D G H 或 − K = K p x p Kx为用摩尔分数表示的平衡常数，因Kp只与温度有关， 则Kx与温度、压力均有关。 一、理想气体反应平衡常数 2. 理想气体反应经验平衡常数

,理想气体反应平衡常数 化学平 2.理想气体反应经验平衡常数 (3)用浓度表示的平衡常数Kc 对于混合理想气体的某组分1=cBRT, PGPH (CGRT)(CHRT) K(RT)△y (CART)(CDRT K =K(RT △y C P K就是用浓度表示的平衡常数,它也只是温度的函数。 G人卫试版缺费

2. 理想气体反应经验平衡常数 对于混合理想气体的某组分pB =cBRT， ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) A D G H A D G H  = = = K RT c RT c RT c RT c RT p p p p K c a d g h a d g h p ( ) − K = Kp RT C Kc就是用浓度表示的平衡常数，它也只是温度的函数。 一、理想气体反应平衡常数 （3）用浓度表示的平衡常数KC

,理想气体反应平衡常数 化学平 2.理想气体反应经验平衡常数 (4)用物质的量表示的平衡常数Kn 依据摩尔分数定义,有:XB=1 n △v B Ph xi GH△ y nGh PAPD CAED 吗∑m △v K n代入整理,有:A≈/小 n B kn与温度、压力和配料比等都有关系,因此,可利用 B 此式讨论各种因素对平衡位置的影响非常方便。 G人卫试版缺费

（4）用物质的量表示的平衡常数Kn 依据摩尔分数定义，有：  = B B B B n n x                 = =  =   B A D B G H A D G H A D G H n p n n n n p x x x x p p p p K a d g h a d g h a d g h p 令: a d g h n n n n n K A D G H = 代入整理，有: −             =   B nB p Kn K p Kn 与温度、压力和配料比等都有关系，因此，可利用 此式讨论各种因素对平衡位置的影响非常方便。 一、理想气体反应平衡常数 2. 理想气体反应经验平衡常数

三,非理想气体反应干衡带数 化学平 H TBPB =Ky·K B 与压力无关 因Ky=f(T,p) 所以KD=f(T,P)即非理想气体A°,与压力有关 G人卫试版缺费

二、非理想气体反应平衡常数 d B a A h H g G f p f p f p f p f K                                 = O O O O O K f与压力无关 fB =  B pB K f =K K p K = f (T , p) 因  K f (T , p) p = 即非理想气体K 所以 p 与压力有关

三,液相反应平衡常数 化学平 理想液态混合物系统的反应 平衡常数K0、KK0 K0可用标准 Gibbs能求算 非理想液态混合物系统的反应 用平衡时的活度商表示平衡常数 G人卫试版缺费

三、液相反应平衡常数 理想液态混合物系统的反应 平衡常数K x、K c、K m K x可用标准Gibbs能求算 非理想液态混合物系统的反应 用平衡时的活度商表示平衡常数

7、复相反应的平衡常数 化学平 对气相与凝聚相组成的简单复相系统,如 CacO3(s)Cao(s)+CO2(g) 由于压力对凝聚相化学势的影响可忽略,因此其化学势等于 标准态的化学势,即可认为纯物质固相或液相的活度a=1 Cao·Co PcO, Cac 分解压:凝聚相物质分解平衡时,气相产物分压之和 如CaCO3的分解压是平衡时CO2的压力 当Pco2/p9>K0 CaCO3s)分解 Pcoz/pe=Ke 分解平衡 Pcor peKe 反应逆向进行 G人卫试版缺费

四、复相反应的平衡常数 对气相与凝聚相组成的简单复相系统，如 CaCO3 (s)→CaO(s)+CO2 (g) O O C O CaCO O CaO C O 2 3 2 K p p p a a a K =         =  = 由于压力对凝聚相化学势的影响可忽略，因此其化学势等于 标准态的化学势，即可认为纯物质固相或液相的活度a=1 分解压：凝聚相物质分解平衡时，气相产物分压之和 如CaCO3的分解压是平衡时CO2的压力 当 pCO2/p >K p CaCO3 (s)分解 pCO2/p =K p 分解平衡 pCO2/p <K p 反应逆向进行

7、复相反应的平衡常数 化学平 复相反应平衡常数只与气体的分压有关,与凝聚相的压力 无关。但平衡常数与所有参加反应的标准态化学势有关。 NH4C()→Ng)+HCI(g)K0。PNH3PuC SnS(S)+H2-Sn(+H2s(g) Ke PH2S G人卫试版缺费

四、复相反应的平衡常数 O HC l O O NH3 p p p p K =  复相反应平衡常数只与气体的分压有关，与凝聚相的压力 无关。但平衡常数与所有参加反应的标准态化学势有关。 NH4Cl(s)→NH3 (g)+HCl(g) SnS(s)+H2→Sn(l)+H2S(g) 2 O H S H 2 p p K =