例1 CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) Kp＝p(CO2) Kc = C(CO2) Kθ＝ p(CO2) /pθ
例2 N2H4(l) = N2(g) + 2H2(g) Kp = p(N2) ·p(H2)2 Kθ＝ {p(N2) /pθ} ·{p(H2) / pθ}2
3）多重平衡规则
本章主要内容
反应程度的标志——平衡常数 Kc Kp Kθ Kθ与ΔrGθm的关系、Kθ与T的关系 各类化学平衡：Ki、 Ks、K稳
3.1 平衡常数
equilibrium constant
3.1.1 分压定律 理想气体状态方程式：pV = nRT 摩尔气体常数：R = 8.315 Pa·m3·mol-1·K-1
aA(g)+bB (g) dD (g) +gG (g)
ΔrGm(T)＝ΔrGθm + RTln
式中：R——摩尔气体常数
(pG′／pθ) g ·(pD ′／pθ) d
(pA ′／pθ) a ·(pB ′／pθ) b
T——热力学温度
pA′ 、pB′、pG′、pD′ ——任意指定态时各物质的分压
(pG′／pθ) g ·(pD ′／pθ) d 令：Jp ＝
Kc(1)＝
c(N2) ·c(H2O2) c(NO)2 ·c(H2)
Kc(2)＝
c(H2O)2 c(H2O2) ·c(H2)
Kc(1)
×
Kc(2)
＝
c(N2) ·c(H2O)2 c(NO)2 ·c(H2)2
Kc＝
c(N2) ·c(H2O)2 c(NO)2 ·c(H2)2
3.1.3 标准平衡常数Kθ与ΔrGθm 的关系
或 J·mol-1·K-1
道尔顿分压定律
Dalton's Law of Partial Pressure
气体分压定律（law of partial pressure）： 混合气体总分压等于个组分气体的分压力之和。
组分气体的分压力是指在同一温度下，它单独占有 与混合气体相同体积时所产生的压力。
数学表达式：
3.1.2 平衡常数
（1）平衡常数 KC 、Kp 对于稀溶液中发生的反应
aA+bB
gG + dD
在一定温度下达到平衡时，有：
CGg·CDd
Kc = CAa·CBb
CG 、CD、CA 、 CB——各物质的平衡浓度 Kc的单位: (moldm-3) ∑B 。
∑ B ＝(g+d)－(a+b) ∑ B ＝0时Kc无量纲。
（3）平衡常数讨论
1）平衡常数的意义 —— 一定条件下，反应进行的程度。 平衡常数越大，表示反应向右进行的趋势越大，
反应进行得越完全。
例如：298.15K时 Cu2++Zn＝Cu+Zn2+ Kθ＝2.0×1037 N2(g) + O2(g) =2NO(g) Kθ ＝4.6×10-31
2）书写平衡常数应注意
aA(g)+bB (g)
gG (g) + dD (g)
若各气体均为理想气体，在一定温度下达到平衡时
Kθ＝
(pG／pθ) g ·(pD／pθ) d (pA／pθ) a ·(pB／pθ) b
Kθ——标准平衡常数（热力学平衡常数）
Kθ只是T的函数，无量纲。
式中：pG、pD、pA、pB——反应中各物质的平衡分压 pθ——标准压力， pθ＝ 100KPa
对于气相反应：
aA(g)+bB (g)
gG (g) + dD (g)
在一定温度下达到平衡时，有：
Kp＝
pGg·pDd pAa·pBb
pA 、 pB 、 pG 、pD ——反应中各物质的平衡分压。 Kp的SI单位为(Pa) ∑B ∑ B ＝(g+d)－(a+b) ∑ B ＝0时Kp无量纲。
（2）标准平衡常数
平衡常数表达式与反应方程式的书写方式的关。
例： N2O4(g) = 2 NO2(g) Kp(1)＝｛ p(NO2) ｝2/ p(N2O4) 1/2 N2O4(g) = NO2(g) Kp (2) ＝ p(NO2) /｛ p(N2O4) ｝1/2
显然： Kp(1)＝ ｛ Kp (2) ｝2
如果反应中有固体或纯液体参加，它们的 浓度可看成常数，不写入平衡常数表达式。
设：p1 ， p2 ……pi为各组分气体的分压力 则 p总＝p1+ p2 + ……+ pi
p总＝∑pi
混合气体总压力
∵组分气体均为理想气体 ∴ p1 ＝n1RT/V p2＝n2RT/V ….pi＝niRT/V
p总＝p1+ p2 + ….. + pi ＝ n1RT/V + n2RT/V +….. + niRT/V ＝(n1 + n2 +….. + ni ) RT/V
如果一个反应是各分步反应之和，则总反应的 平衡常数等于各分步反应平衡常数的乘积。
反应 2NO(g) +2H2(g) = N2(g) + 2H2O(g) 该反应分两步进行：
2NO(g) + H2(g) =N2 (g) + H2O2(g) H2O2(g) +H2(g) = 2H2O(g)
(1)
∴ K(2)c＝Kc1×Kc2
(pA ′ ／pθ) a ·(pB ′ ／pθ) b
则：ΔrGm ＝ ΔrGθm + RTlnJp
显然， Jp和Kθ有相同的形式， K θ—— 平衡态，在一定温度下为一常数。 Jp —— 任意指定态
第3章
化学平衡
Chemical Equilibrium
化学平衡
What is Chemical equilibrium?
化学平衡的特征：
平衡态时 △G = 0 化学平衡是一种动态平衡v正＝ v逆 平衡态时，平衡体系的性质不随时间而改变 化学平衡是一定条件下的平衡 ——平衡的移动 平衡态的意义——反应进行的最大限度
如何计算ΔrGm？
K)判断过程能否自发进行 在标准状态，指定温度下 需用ΔrGθm (T)判断过程。可由G－H公式计算。
（1）任意指定状态的 Gibbs自由能变ΔrGm (T)。 —— 化学反应等温方程式
等温等压下，对于理想气体的反应
p总 ＝ n总RT/V
(3.2)
(3.1)
式(3.1)除以式(3.2)得：
p1 / p总＝ n1/ n总 p2 / p总＝ n2 / n总 …………. pi / p总＝ ni / n总 ∴ pi ＝ (ni / n总) ×p总 令：xi = ni / n总
则：pi ＝ xi p总
Xi叫做组分气体 i的物质的量分 数即摩尔分数