1.化学平衡常数
(1)定义
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用K表示。
(2)表达式
对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),K= 。
(3)应用
①判断反应进行的限度
K值大,说明反应进行的程度大,反应物的转化率高。K值小,说明反应进行的程度小,反应物的转化率低。
K <10−5 10−5~105 >105
反应程度 很难进行 反应可逆 反应可接近完全
②判断反应是否达到平衡状态
化学反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)在任意状态时,浓度商均为Qc= 。
Qc>K时,反应向逆反应方向进行;
Qc=K时,反应处于平衡状态;
Qc<K时,反应向正反应方向进行。
③利用平衡常数判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
2.转化率
对于一般的化学反应:aA+bB cC+dD,达到平衡时反应物A的转化率为
α(A)= ×100%= ×100%
[c0(A)为起始时A的浓度,c(A)为平衡时A的浓度]
反应物平衡转化率的变化判断
判断反应物转化率的变化时,不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来,要视具体情况而定。常见有以下几种情形:
反应类型 条件的改变 反应物转化率的变化
有多种反应物的可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 恒容时只增加反应物A的用量 反应物A的转化率减小,反应物B的转化率增大
同等倍数地增大(或减小)反应物A、B的量 恒温恒压条件下 反应物转化率不变
恒温恒容条件下 m+n>p+q 反应物A和B的转化率均增大
m+n<p+q 反应物A和B的转化率均减小
m+n=p+q 反应物A和B的转化率均不变