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平衡系统的性质不随时间而变化。例如,达到化学平衡时,系统中每种物质的分压力或浓度都保持不变。
实验表明,在一定温度下,当化学反应处于平衡状态时,以其化学反应的化学计量数(绝对值)为指数的各产物与各反应物分压或浓度的乘积之比为一个常数。例如,对于一般化学反应
Kp与Kc分别称为压力平衡常数与浓度平衡常数,
Kp,与Kc都是有量纲的量,且随反应的不同,量纲也不同,给平衡计算带来很多麻烦,为此一律使用标准平衡常数Ke(常简称平衡常数)。对于理想气体反应系统:
标准平衡常数Ke是量纲为1的量。
Ke数值决定于反应的本性、温度以及标准态的选择,而与压力或组成无关。当Ke值越大,说明该反应进行得越彻底,反应物的转化率越高。
标准平衡常数可从标准热力学函数求得。
不必依靠实验,利用标准热力学函数可从理论上计算标准平衡常数。
在书写平衡常数表达式和应用式(2.24)时要特别注意以下几点:
(1)Ke表达式可直接根据化学计量方程式写出,而不论其反应的具体途径如何,只考虑平衡时气体的分压和溶质的浓度,而且总是将产物的写在分子上、反应物的写在分母上。
(2) Ke的数值与化学计量方程式的写法有关,
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