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若可逆反应为:A+B=C+0△.则: 式中:c称为浓度平衡常数,单位(ol·L-△西 △F(ptq-(r. 村气相反成 式中:2称为分压平衡常数,单位(Pa)△n K越大,表明正反应进行的程度越大,反应物的转化率就越高。K不随c或p而变,只是T的函数, (2)标准平衡常数:对于以上气相反应,其摩尔反应Gibbsi函数△r与标准摩尔反应Gibbs函数△rGm有 以下关系: 式中:》为任意时刻各组分的分压:组分相对分压幂的乘积之比,称为反应商(分压表示时又称为压力商 以表示): 已知△rm=0时,系统达到平衡: △r=△rGm+nP,P称为标准平衡常数或热力学平衡常数 因此,平衡时△rPm=-IP对于液相反应,同样可以得到以上关系,并且标准平衡常数表达式为:(3)书写 及使用标准平衡常数表达式时注意: 表达式及P值应与所书写的反应式相对应例如:2(g)+3(g)=2N3(g 若反应式为:1/2N2(g)+3/2H2(g)=N(g),表达式为: 品然01=(°)2 固体、纯液体不写入表达式 例如:CaC03(s)=Ca0(s)+C02(g). 稀溶液中参与反应的水也不写入表达式 例如:Cr2072-+H20=2C042-+2H 气液多相反应.气态组分以相对分压表示,溶液中的组分以相对浓度代入 例如:Zn(s) 2H时(aq)=2(g) +zn2+(a) (④)多重平衡原则:几个反应式相加(或相减)得到另一个反应式,则该反应的平衡常数等于那几个反应平衡 常数的乘积(或商),这一规则称为多重平衡原则. 例如:反应S02(g)+1/202(g)=S03(g),° 反应N0p(g)=N0(g)+1/20(g),R9 反应S02(g)+02(g)=S03(g)+0(g) 显然,反应式3可以看成是反应式1与反应式2之和.P3=P1×P2 同样反成式2可以看成是反应式3减去反应式1所得: °2=P3/P1 3.平衡常数的计算: 例题:合成氨反应为:2(g)+3(g)=2N(g 现由实验测得773X平衡时各组分的分压为: ea (NH3)=3.57×106pa,eq2)=4.17X106pa, e2)=12.5×106pa.求773K时的4°p 解:例题:已知1123K时C(s)+C02(g)=2C0(g),°1=1.3×1014: 00(8)+C12(g)=00C12(g,A°2=6.0×10-3.计算2C0C12(g)=C(s)+C02(g)+012(g)的P 解:P,2=(1/P2)2=1/6.0×103)2=2.8x104 °1=1/91=1/1.3x1014=7.7x1015 P=Ae,2×0,1=2.8×104×7.7×10-15=2.2×10-10 例题:试求298r时F(aq)=H时(aq)+P(aq)的P 10 10 若可逆反应为: mA + nB =pC + q△,则: 式中:Kc 称为浓度平衡常数,单位(mol·L-1)Δn; △n=(p+q)-(m+n). 对气相反应: 式中:Kp 称为分压平衡常数,单位(Pa)Δn. K 越大,表明正反应进行的程度越大,反应物的转化率就越高. K 不随 c 或 p 而变,只是 T 的函数. (2)标准平衡常数:对于以上气相反应,其摩尔反应 Gibbs 函数△rGm 与标准 摩尔反应 Gibbs 函数△rG o m 有 以下关系: 式中: p 为任意时刻各组分的分压;组分相对分压幂的乘积之比,称为反应商(分压表示时又称为压力商, 以 Qp 表示): 已知△rGm = 0 时,系统达到平衡: △rGm = △rG o m + RTln Ko,K o 称为标准平衡常数或热力学平衡常数. 因此,平衡时△rG o m= -RTlnK o对于液相反应,同样可以得到以上关系,并且标准平衡常数表达式为:(3)书写 及使用标准平衡常数表达式时注意: 表达式及 K o 值应与所书写的反应式相对应例如:N2(g) + 3H2(g)= 2NH3(g) 若反应式为 :1/2N2(g) + 3/2H2(g) =NH3(g),表达式为: 显然 K o 1 = (K o 2)2 固体、纯液体不写入表达式 例如:CaCO3(s) =CaO(s) +CO2(g). 稀溶液中参与反应的水也不写入表达式; 例如:Cr2O7 2- +H2O= 2CrO4 2- + 2H+ 气液多相反应,气态组分以相对分压表示,溶液中的组分以相对浓度代入. 例如:Zn(s) + 2H+(aq)= H2(g) + Zn2+(aq) (4)多重平衡原则:几个反应式相加(或相减)得到另一个反应式,则该反应的平衡常数等于那几个反应平衡 常数的乘积(或商),这一规则称为多重平衡原则. 例如: 反应 SO2(g) +1/2O2(g)= SO3(g), K o 1 反应 NO2(g) = NO(g) +1/2O2(g), K o 2 反应 SO2(g) +NO2(g)= SO3(g) + NO(g), K o 3 显然,反应式 3 可以看成是反应式 1 与反应式 2 之和.K o 3 = K o 1× K o 2 同样,反应式 2 可以看成是反应式 3 减去反应式 1 所得: K o 2 = K o 3 /K o 1. 3.平衡常数的计算: 例题:合成氨反应为: N2(g) + 3H2(g) =2NH3(g) 现由实验测得 773K 平衡时各组分的分压为: peq(NH3) = 3.57×106Pa, peq(N2) = 4.17×106Pa, peq(H2) = 12.5 × 106Pa.求 773K 时的 K o p . 解:例题:已知 1123K 时¬C(s) + CO2(g)= 2CO(g), K o 1= 1.3×1014; CO(g) + Cl2(g) =COCl2(g), K o 2= 6.0× 10-3.计算 2COCl2(g) = C(s) + CO2(g) +Cl2(g)的 K o . 解: Ko ’2= (1/ K o 2)2 = (1/6.0×10-3)2 = 2.8×104 K o ’1= 1/K o 1= 1/1.3×1014 = 7.7×10-15 ∴K o = K o ’2×K o ’1 = 2.8×104×7.7×10-15=2.2×10-10 例题:试求 298K 时 HF(aq)= H+(aq) +F-(aq)的 K o
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