气相反应的平衡常数有哪些？怎样表示？

Question

如题所述

Answer 1

气相反应的平衡常数有两种表示方法：浓度平衡常数和压力平衡常数。
浓度平衡常数等于平衡时产物的浓度的幂的乘积除以反应物的浓度的幂的乘积，压力平衡常数等于平衡时产物的分压的幂的乘积除以反应物的分压的幂的乘积；标准浓度平衡常数等于平衡时产物的相对浓度的幂的乘积除以反应物的相对浓度的幂的乘积，标准压力平衡常数等于平衡时产物的相对分压的幂的乘积除以反应物的相对分压的幂的乘积。相对浓度等于浓度除以c0（c0=1mol/L），相对压强等于压强除以P0(P0=10^5Pa)。计算时可用浓度平衡常数也可用压力平衡常数，但对于气相反应，压力平衡常数使用更多。另浓度平衡常数与相对浓度平衡常数数值相等，但标准平衡常数没有单位，而平衡常数通常有单位。压力平衡常数与相对压力平衡常数数值不相等，且标准平衡常数没有单位，压力平衡常数只有在反应前后气体的计量系数之和相等时才没有单位。
假设反应为：
aA(g) + bB(g) = gG(g) + hH(g)
浓度平衡常数Kc=(c(G)^g*c(H)^h}/(c(A)^a*c(B)^b}
压力平衡常数Kp=(P(G)^g*P(H)^h)/(P(A)^a*P(B)^b)
标准浓度平衡常数Kc0={(c(G)/c0)^g*(c(H)/c0)^h}/{(c(A)/c0)^a*(c(B)/c0)^b}
标准压力平衡常数Kp0={(P(G)/P0)^g*(P(H)/P0)^h}/{(P(A)/P0)^a*(P(B)/P0)^b}
浓度与分压的关系是P=cRT，将其代人压力平衡常数表达式中，可知当反应前后计量系数之和相等（即a+b=g+h）时，Kc=Kp，而反应前后计量系数之和不相等时，Kc与Kp不相等。所以只有反应前后气体物质计量系数之和相等时可以用浓度代替分压。
另，Kc=Kc0,Kp不等于Kp0，所以若用标准平衡常数表示时，即使方程两边气体计量数之和相等也不能用浓度代替分压。