化学平衡常数的计算huaxue pingheng changshu dejisuan
在一定条件下处于平衡状态的可逆反应,mA+nBpC+qD,生成物浓度乘积与反应物浓度乘积之比为一常数,即:

式中K为平衡常数。解题时先写出化学方程式,然后写出平衡常数表达式,最后将平衡浓度的数值代入表达式,求出平衡常数的数值。必须注意:
❶各物质的浓度必须用平衡浓度,浓度的指数是化学方程式中该物质分子式前的系数。
❷在气体参加的反应中,有固体及纯液体时,不考虑其浓度。
有关平衡常数的计算关系如下。

平衡)中最关键的量。计算式中列入转化浓度,可使计算过程清晰,避免计算错误。熟练时可省略。
例1 已知某温度下合成氨反应

达平衡时,[N
2]=3mol·L
-1,[H
2]=8mol·L
-1,[NH
3]=4mol·L
-1。试求: 此温度下的化学平衡常数;用下列方程式表示上述反应时平衡常数的值应为多少?

同一化学反应可用不同形式的热化学方程式表示。化学方程式的形式和系数不同,常数值也就不同。
例2 某温度下,氢气和碘蒸气化合生成碘化氢的平衡常数是50,已知碘蒸气起始浓度为1mol·L
-1,达平衡时有0.9mol·L
-1碘化氢生成,求氢气的起始浓度和平衡浓度。

答 氢气起始浓度为0.48mol·L
-1,平衡浓度为0.03mol·L
-1。
对于一定条件下可逆反应的某种状态,如果生成物与反应物的浓度积之比(即将各物质的浓度数值代入平衡常数表达式)等于平衡常数K,这种状态在该条件下即为平衡状态。如果不等于平衡常数,即为不平衡状态。
❶若小于K,平衡向正反应方向移动;
❷ 若大于K,平衡向逆反应方向移动。利用这种关系,通过计算,可以判断平衡能否发生移动以及移动的方向。
例3 已知二氧化硫与氧气反应,在某温度下达平衡,此时各物质的浓度是 〔SO
2〕=0.1mol·L
-1,[O
2]=0.05mol·L
-1,[SO
3]=0.9mol·L
-1。如果平衡混合物温度不变,缩小体积,使混合物压力增大一倍。试通过计算说明平衡移动的方向。

答 该反应在温度不变时,缩小体积,平衡向正反应方向移动。