Kp与K的关系: 设为理想气体 PV=nRT→P=(nRT=cRT 对于反应前后总计量系数相等的反应: 如:H2(g)+l2(g)=2H(g) KI IP HI THI(RTI p KC(rT)=Kc PH,·[P1,lTH2RT·[l2lRT 对于反应前后总计量系数不相等的反应 Kp=Kc(RT)△n:生成物与反应物气体总计量数之差。 如:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) NH Kp INH3(RT)2 2 PH. H2(rt. n2RT KC(RT
Kp 与 Kc 的关系: 设为理想气体 PV = nRT P = (n/V)RT = CRT 对于反应前后总计量系数相等的反应: Kp = Kc 如: H2 (g) + I2 (g) = 2 HI(g) 对于反应前后总计量系数不相等的反应 如: N2 (g) + 3 H2 (g) = 2NH3 (g) K c(RT) K c [H ]RT [I ]RT [HI] (RT) [P ] [P ] [P ] K p 0 2 2 2 2 H I 2 HI 2 2 = = = = ng Kp Kc(RT) = 2 2 3 3 2 2 2 3 N 3 H 2 NH K c(RT) [H ] (RT) [N ]RT [NH ] (RT) [P ] [P ] [P ] K p 2 2 3 − = = = ng : 生成物与反应物气体总计量数之差
2)标准平衡常数(K): 如 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) 平衡压力:4171252357(106kPa) p 156×10-15(Pa-2) PH.P IPH,/P°2 0n3 0 =1.56×105 PH/P 中2/P P8=1.00×105Pa=1bar 标准平衡常数无量纲,数值上与实验平衡常数往往不同
2)标准平衡常数(K ): 如: N2 (g) + 3 H2 (g) = 2NH3 (g) 平衡压力: 4.17 12.52 3.57 (106 kPa) = 1.56 × 105 P = 1.00 × 105 Pa = 1 bar 标准平衡常数无量纲,数值上与实验平衡常数往往不同。 1.56 10 (Pa ) [P ] [P ] [P ] K p 15 2 N 3 H 2 NH 2 2 3 − − = = [P / P ] [P / P ] [P / P ] K 2 2 3 N 3 H 2 NH p =
3)书写平衡常数时应注意的事项: (1)反应方程式的书写不同,平衡常数值不同。 如:273k时,反应N2O4(g)=2No2(g) 的平衡常数K=0.36,则 反应2No2g)=N2O49)k0=10.36=278 反应NO2g)=0.5N2O4g)K=(10.36)05=1.7 (2)纯液体、纯固体参加反应时,其浓度(或分压)可认为是 常数,均不写进平衡常数表达式中。 FeaO4s)+4H2g)=3Fe(s)+4H2(g)k6、014 IPH /P (3)K与温度有关,但与反应物浓度无关。 K还取决于反应物本性
3)书写平衡常数时应注意的事项: (1)反应方程式的书写不同,平衡常数值不同。 如:273 k 时,反应 N2O4 (g) = 2NO2 (g) 的平衡常数 = 0.36, 则 反应 2NO2 (g) = N2O4 (g) = 1/0.36 = 2.78 反应 NO2 (g) = 0.5 N2O4 (g) = (1/0.36)0.5 = 1.7 (2)纯液体、纯固体参加反应时,其浓度(或分压)可认为是 常数,均不写进平衡常数表达式中。 Fe3O4 (s) + 4 H2 (g) = 3 Fe(s) + 4 H2O(g) (3)K 与温度有关, 但与反应物浓度无关。 K 还取决于反应物本性。 Kc Kc Kc 4 H 4 H O p [P / P ] [P / P ] K 2 2 =
化学反应的限度与平衡常数K K反映了在给定温度下,反应的限度。 K值大,反应容易进行 般认为, (1)K≥10+7 自发,反应彻底 (2)K≤107 非自发,不能进行 (3)10+7>K>107一定程度进行 反应程度受浓度、压力、等条件的影响。可通过 实验条件促进平衡的移动 怎样求K? (1)测定 (2)热力学计算
化学反应的限度与平衡常数 K K 反映了在给定温度下,反应的限度。 K值大,反应容易进行。 一般认为, (1) K 10+7 自发,反应彻底 (2) K 10 -7 非自发,不能进行 (3) 10+7 K 10 -7 一定程度进行 反应程度受浓度、压力、等条件的影响。可通过 实验条件促进平衡的移动。 怎样求K? (1)测定 (2)热力学计算
2、平衡常数与 Gibbs自由能变 △G=-230 RTlgK (任何温度下,平衡常数与标准 Gibbs自由能变的关系) △Gr是温度T(K)时,反应物和生成物的起 始压力均为标准压力(或标准浓度) 时的 Gibbs自由能变 △G298可查表得到。 △G可由△G=△H298-TAs2公式计算
2、 平衡常数与Gibbs自由能变 GT = −2.30RTlgK GT 是温度T(K) 时,反应物和生成物的起 始压力均为标准压力(或标准浓度) 时的Gibbs自由能变。 G298 可查表得到。 GT 可由 G T = H 298 − TS 298 公式计算。 (任何温度下,平衡常数与标准Gibbs自由能变的关系)