化学反应的方向：化学平衡常数
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化学反应的方向：化学平衡常数
化学平衡常数：
• 经验平衡常数：
• 任一溶液体系可逆反应 a A(aq)＋b B(aq)⇌g G(aq)＋h H(aq)
平衡时经验平衡常数为：
Kc=[cg(G)*ch(H)]/[ca(A)*cb(B)]
c(G)、c(H)、c(A)、c(B)平衡时的平衡浓度。
• 任一气相可逆反应 a A(g)＋b B(g)⇌g G(g)＋h H(g)
平衡时经验平衡常数为：
Kp=[Pg(G)*Ph(H)]/[Pa(A)*Pb(B)]
P(G)、P(H)、P(A)、P(B)为平衡时分压（可否为任意状态时分压？）
对气相反应，若用Kc表达，与Kp间关系？（P=cRT）
不同的可逆反应方程式, K 的单位不同。
对于纯固体、纯液相或稀溶液中大量的水相，可以认为其数值为1。
高中，不管A、B、G、H是气体或溶液，其含量均用浓度表达。
• 标准平衡常数：
• 溶液中的可逆反应 a A＋b B⇌g G＋h H
平衡时标准平衡常数为：
K°c={[c(G)/c°]g*[c(H)/c°]h}/{[c(A)/c°]a*[c(B)/c°]b}
c(G)、c(H)、c(A)、c(B)平衡时的平衡浓度。
标准浓度 c°=1mol/l
• 任一气相可逆反应 a A(g)＋b B(g)⇌g G(g)＋h H(g)
平衡时标准平衡常数为：
Kp={[P(G)/P°]g}*{P(H)/P°]h/[P(A)/P°]a*[P(B)/P°]b}
标准压力P°=100KPa
K°是量纲为1的常数
纯液体和固体的浓度为1 K°与初始浓度无关，只与反应本身和温度有关；K°与反应方程式写法有关。
• 反应商（浓度商）Q ：
• 溶液中的可逆反应 a A＋b B⇌g G＋h H
任一时刻，反应商Q为：
Qc={[c(G)/c°]g*[c(H)/c°]h}/{[c(A)/c°]a*[c(B)/c°]b}
c(G)、c(H)、c(A)、c(B)反应任一时刻时浓度。
标准浓度 c°=1mol/l
• 任一气相可逆反应 a A(g)＋b B(g)⇌g G(g)＋h H(g)
任一时刻，反应商Q为：
Qp={[P(G)/P°]g}*{P(H)/P°]h/[P(A)/P°]a*[P(B)/P°]b}
P(G)、P(H)、P(A)、P(B)为反应任一时刻的分压。
• 化学反应方向的判断：
l K值大，说明反应进行程度大，反应物转化率高。
l 复合判据：
恒温、恒压、只做体积功条件下，由焓判据、熵判据组合的复合判据（自由能ΔrG判据）判断反应自发性。
ΔrG=ΔrH-TΔrS
ΔrG<0,反应正向进行；
ΔrG>0,反应逆向进行；
ΔrG=0时，化学反应达到平衡。
l 用某一时刻的反应商Q与标准平衡常数K°比较进行判断。
若Q 若Q>K°，反应逆向进行； 若Q=K°，反应达到平衡。 l 化学反应等温式ΔrGm判断 ΔrGm=ΔrGm°+RTlnQ 若ΔrGm=0时，化学反应达到平衡，Q=K°，ΔrGm°=-RTlnK°。 ΔrGm=-RTlnK°+RTlnQ=RTlnQ/K° 若ΔrGm<0时，Q 若ΔrGm>0时，Q>K°，反应逆向进行. l 氧化还原反应自发性判断 ΔrGm=-ZE池F,则 ΔrG<0，E池>0,反应正向进行； ΔrG>0，E池<0,反应逆向进行； ΔrG=0时，E池=0,化学反应达到平衡。 分析化学上常用MnO4-滴定Fe2+，在酸性溶液中Fe2+、Cl-和Ce3+哪个离子可能被MnO4-氧化？（已知：酸性溶液中E°(MnO4-/Mn2+) = 1.5 V，E°(Fe3+/Fe2+) = 0.77 V，E°(Cl2/Cl-) = 1.36 V，E°(Ce4+/Ce3+) = 1.72 V） [析] E°(Fe3+/Fe2+) ，E°(Cl2/Cl-)均低于E°(MnO4-/Mn2+)，因而可以被氧化。 用MnO4-离子滴定Fe2+ 时应当注意不能使Cl- 同时迅速被氧化。 MnO4-不能氧化Ce3+，因为E°(Ce4+/Ce3+)比E°(MnO4-/Mn2+) 高。应当注意的是溶液中存在其它离子时可能改变电极电势并从而改变结论。H+离子存在时特别如此，pH值对含氧离子电极电势的影响特别显著。
