标准平衡常数表达式 |
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来源:不详 更新时间:2011-12-9 11:10:50 |
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=H2(g)+I2(g)(3)
Kθ(3)=Kθ(1)-1
3、如果一个反应是几个反应的总和,则总反应的Kθ等于各个分反应Kθi的乘积(多重平衡规则)。
(7)=(4)+(5)+(6)Kθ(7)=Kθ(4)×Kθ(5)×Kθ(6)
(11)=(8)+2/3(9)-1/3(10)
Kθ(11)=Kθ(8)×Kθ(9)2/3×Kθ(10)-1/3
也可以从表达式中证明。
4.1.3平衡常数与反应速率系数间的关系
(略)
4.1.4标准平衡常数的实验测定
(略)
4.2标准平衡常数的应用
4.2.1判断反应程度
4.2.2预测反应方向
J>Kθ说明生成物浓度乘积项大,平衡逆向移动;
J<Kθ说明生成物浓度乘积项小,平衡正向移动;
J=Kθ平衡状态。
4.2.3计算平衡组成
例:CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)是工业上用水煤气制取氢气的反应之一。673K时用2.0mol的CO(g)和2.0mol的H2O(g)在密闭容器中反应,已知该温度时反应的KJ=9.94,计算该温度的CO的最大转化率。
解:CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)
起始时物质的量/mol2.002.0000
反应中物质的量变化/mol-x-x+x+x
平衡时物质的量/mol2.0-x2.0-xxx
平衡时总的物质的量/mol4.0
平衡时物质的量分数(2.0-x)/4.0(2.0-x)/4.0x/4.0x/4.0
根据道尔顿分压定律,物质的量分数等于其压力分数,pi=(ni/n)p,代入平衡常数的表达式得到
Kθ=[p(CO2)/pθ][P(H2)/Pθ]/[p(CO)/pθ][p(H2O)/pθ]
=x2/(2.0-x)2=9.94
x≈1.52mol
平衡时CO的转化率≈1.52mol/2.0mol=0.76=76%
4.3化学平衡的移动
化学平衡只是暂时的、相对的和有条件的。当外界条件改变时,由于它们对正、逆反应速率的影响不同,因而使原平衡被破坏了,此时各物质的浓度会发生相应的变化,直至在新的条件下,又建立起新的平衡。
系统从一个平衡态变化到另一个平衡态的过程,称为平衡的移动。化学反应平衡的移动称为化学平衡的移动。化学平衡的移动是因反应条件变化而引起的,移动的方向也是由反应条件(浓度、压力、温度等)的变化所决定,现分别讨论如下:
4.3.1浓度的影响
在平衡状态时,增加反应物浓度或减少产物浓度,平衡正向移动。增加产物浓度或减少反应物浓度,平衡逆向移动。如果同时增加或减少反应物和产物浓度,平衡向何方移动?可以用反应商(J)判断。
J>Kθ说明生成物浓度乘积项大,平衡逆向移动;
J<Kθ说明生成物浓度乘积项小,平衡正向移动;
J=Kθ平衡状态。
为了获得更多的产物,工业上常常添加某种廉价原料以提高产率,就是利用上述原理。
4.3.2、压力的影响、
压力的变化对固、液态反应的影响很小,可以忽略不计。涉及到气体组分的反上一页 [1] [2] [3] [4] 下一页
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