岩土工程师基础辅导：普通化学（17）

　　1.化学平衡的特征

　　(1)当正、逆两方向反应速率相等时,即υ正=υ逆系统达到平衡状态;

　　(2)生成物和反应物的浓度(或压力)不再随时间变化;

　　(3)化学平衡是有条件的、相对的、暂时的动态平衡。条件改变,平衡会发生移动。

　　2. 标准平衡常数kθ

　　(1) 当反应达到平衡时,生成物相对浓度(或相对压力)以计量系数为指数的的乘积与反应物相对浓度(或相对压力)以计量系数为指数的的乘积的比值为一常数，此常数称为该反应在该温度下的标准平衡常数，以kθ表示。

　　(2) kθ的表达式

　　对于气体反应： aA(g) +bB(g)=====gG(g) +dD(g)

　　kθ=

　　对于溶液中的反应: aA(aq) +bB(aq)=gG(aq) +dD(aq)

　　kθ=

　　式中, pθ=100kPa ; Cθ=1 moldm-3

　　说明:

　　1) kθ只是温度的函数,温度一定, kθ为一常数,不随浓度或压力而变。

　　2) 反应中的液态和固态纯物质，作为常数“1”不带入平衡常数表达式。

　　3)kθ表达式,与化学方程式的书写方式有关

　　例,

　　N2 + 3H2 = 2NH3 ; k1θ

　　N2 + H2 = NH3 ; k2θ

　　2NH3 = N2 + 3H2 ; k3θ

　　3.多重平衡规则：如果某个反应可以表示为两个或更多个反应的总和,则总反应的平衡常数等于各反应平衡常数的乘积.可表示为:

　　反应(3)=反应(1)+反应(2); k3θ= k1θ. k2θ

　　反应(3)=反应(1)-反应(2); k3θ= k1θ/k2θ

　　4. 转化率

　　5.平衡中物质量关系及有关平衡的计算

　　(1)已知初始浓度和转化率,通过化学平衡可求平衡常数;

　　(2)已知平衡常和数初始浓度,通过化学平衡可求平衡浓度和转化率.

　　例，在一定温度下,将1.0mol N2O4(g)放入一密闭容器中,当反应N2O4(g)= 2NO2(g)达到平衡时,容器内有0.8mol NO2(g),气体总压力为100.0kPa,求该反应的Kq。

　　解： N2O4(g) = 2NO2(g)

　　平衡时物质的量/mol 0.6 0.8

　　平衡时的摩尔分数 x 0.6/1.4 0.8/1.4

　　平衡分压为： 0.6/1.4 ×P总=42.86 kPa ; 0.8/1.4 × P总=57.14 kPa

　　6.温度对标准平衡常数的影响

　　(1)标准平衡常数Kq与ΔrGqm的关系

　　(2)温度对平衡常数的影响

　　可见，温度对平衡常数的影响与反应的热效应有关。

　　1)对于吸热反应,△rHmθ >0,随温度升高,平衡常数增大.即T↑, kθ↑

　　2)对于放热反应,△rHmθ<0, 随温度升高,平衡常数减少.即T↑, kθ↓

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