平衡常数($K_x$)的计算公式为: $$K_x = \frac{[C]^c \cdot ^d}{[A]^a \cdot [B]^b}$$
其中:
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$[C]、、[A]、[B]$ 分别表示生成物和反应物在平衡时的浓度;
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$c、d、a、b$ 分别为生成物和反应物在化学方程式中的化学计量数。
具体说明:
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浓度幂次
需将各物质浓度分别取其化学计量数的幂次,即: $$[C]^c, ^d, [A]^a, [B]^b$$
例如,若反应式为: $$aA + bB \leftrightarrow cC + dD$$
则浓度幂次为 $[C]^c$ 和 $^d$ 对应生成物,$[A]^a$ 和 $[B]^b$ 对应反应物。
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比值计算
将生成物浓度幂积除以反应物浓度幂积,得到平衡常数: $$K_x = \frac{[C]^c \cdot ^d}{[A]^a \cdot [B]^b}$$
该比值仅与温度有关,与反应物初始浓度无关。
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单位说明
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标准平衡常数(纯物质)的量纲为1;
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非标准平衡常数取决于浓度表达式,可能包含溶剂或反应物浓度项。
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示例:
对于反应: $$N_2(g) + 3H_2(g) \leftrightarrow 2NH_3(g)$$
平衡常数表达式为: $$K_x = \frac{[NH_3]^2}{[N_2] \cdot [H_2]^3}$$
注意事项:
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计算时需使用平衡时的浓度,而非起始浓度;
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若反应涉及水分子(如酸碱中和反应),需根据具体条件决定是否省略水浓度。
通过以上公式和说明,可系统计算任意可逆反应的平衡常数。