【选修1第34页1】分压平衡常数


在了解分压平衡常数($K_p$)前,我们先定义一些东西。

摩尔分数

摩尔分数即混合气体中某种气体的分子数(物质的量)比上混合气体总分子数(物质的量)。通常用符号$x$表示。例如气体A的摩尔分数为

$$x_\text{A} = \frac{n_\text{A}}{n_总}$$

分压

分压即混合气体中某种气体单独占据整个容器时的压力,通常用符号$P$表示。总压和分压有如下关系

$$P = P_\text{A} + P_\text{B} + P_\text{C} + ……$$

可以简单理解一下,气体有压力的原因是气体分子不断撞击容器壁导致的。当两种气体混合在一起时,它们各自撞击容器壁的状态不会变化,因而各自的压强也和原来一样,将它们各自的分压叠加起来即是总压。

总压和分压还有如下的关系

$$P_\text{A} = P · x_\text{A}$$

下面,我们就可以书写$K_p$的表达式了。

对于一个已达到平衡的反应

$$\ce{aA(g) + bB(g) <=> cC(g) + dD(g)}$$

它的分压平衡常数为

$$ K_p = \frac{P(\text{C})^c · P(\text{D})^d}{P(\text{A})^a · P(\text{B})^b} \\ = \frac{(x_\text{C} · P)^c · (x_\text{D} · P)^d}{(x_\text{A} · P)^a · (x_\text{B} · P)^b} $$

分压平衡常数同平衡常数一样,只有温度改变时才会改变。