巖土工程師基礎輔導：普通化學（17）

　　1.化學平衡的特征

　　(1)當正、逆兩方向反應速率相等時,即υ正=υ逆系統(tǒng)達到平衡狀態(tài);

　　(2)生成物和反應物的濃度(或壓力)不再隨時間變化;

　　(3)化學平衡是有條件的、相對的、暫時的動態(tài)平衡。條件改變,平衡會發(fā)生移動。

　　2. 標準平衡常數kθ

　　(1) 當反應達到平衡時,生成物相對濃度(或相對壓力)以計量系數為指數的的乘積與反應物相對濃度(或相對壓力)以計量系數為指數的的乘積的比值為一常數，此常數稱為該反應在該溫度下的標準平衡常數，以kθ表示。

　　(2) kθ的表達式

　　對于氣體反應： aA(g) +bB(g)=====gG(g) +dD(g)

　　kθ=

　　對于溶液中的反應: aA(aq) +bB(aq)=gG(aq) +dD(aq)

　　kθ=

　　式中, pθ=100kPa ; Cθ=1 moldm-3

　　說明:

　　1) kθ只是溫度的函數,溫度一定, kθ為一常數,不隨濃度或壓力而變。

　　2) 反應中的液態(tài)和固態(tài)純物質，作為常數“1”不帶入平衡常數表達式。

　　3)kθ表達式,與化學方程式的書寫方式有關

　　例,

　　N2 + 3H2 = 2NH3 ; k1θ

　　N2 + H2 = NH3 ; k2θ

　　2NH3 = N2 + 3H2 ; k3θ

　　3.多重平衡規(guī)則：如果某個反應可以表示為兩個或更多個反應的總和,則總反應的平衡常數等于各反應平衡常數的乘積.可表示為:

　　反應(3)=反應(1)+反應(2); k3θ= k1θ. k2θ

　　反應(3)=反應(1)-反應(2); k3θ= k1θ/k2θ

　　4. 轉化率

　　5.平衡中物質量關系及有關平衡的計算

　　(1)已知初始濃度和轉化率,通過化學平衡可求平衡常數;

　　(2)已知平衡常和數初始濃度,通過化學平衡可求平衡濃度和轉化率.

　　例，在一定溫度下,將1.0mol N2O4(g)放入一密閉容器中,當反應N2O4(g)= 2NO2(g)達到平衡時,容器內有0.8mol NO2(g),氣體總壓力為100.0kPa,求該反應的Kq。

　　解： N2O4(g) = 2NO2(g)

　　平衡時物質的量/mol 0.6 0.8

　　平衡時的摩爾分數 x 0.6/1.4 0.8/1.4

　　平衡分壓為： 0.6/1.4 ×P總=42.86 kPa ; 0.8/1.4 × P總=57.14 kPa

　　6.溫度對標準平衡常數的影響

　　(1)標準平衡常數Kq與ΔrGqm的關系

　　(2)溫度對平衡常數的影響

　　可見，溫度對平衡常數的影響與反應的熱效應有關。

　　1)對于吸熱反應,△rHmθ >0,隨溫度升高,平衡常數增大.即T↑, kθ↑

　　2)對于放熱反應,△rHmθ<0, 隨溫度升高,平衡常數減少.即T↑, kθ↓

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