平衡常数K与浓度的关系

平衡常数 $K$ 与反应物浓度无关,具体关系如下:

一、平衡常数的定义

对于可逆反应: $$aA + bB \leftrightarrow cC + dD$$

平衡常数 $K$ 定义为: $$K = \frac{[C]^c ^d}{[A]^a [B]^b}$$

其中,方括号表示物质在平衡时的浓度,$a, b, c, d$ 为化学计量数。

二、浓度变化对平衡常数的影响

  1. 浓度变化不改变平衡常数

    平衡常数仅与温度有关,与反应物或生成物的初始浓度无关。即使改变浓度,只要温度不变,$K$ 值保持不变。

  2. 浓度变化影响平衡移动方向

    • 若增大反应物浓度,平衡会向生成物方向移动(勒夏特列原理);

    • 若增大生成物浓度,平衡会向反应物方向移动。

三、平衡常数与反应程度的关系

  • $K$ 值越大 ,表示生成物浓度越高,反应向正反应方向进行得越完全,可逆程度越高;

  • $K$ 值越小 ,表示反应物浓度相对较高,反应向逆反应方向进行得越完全,可逆程度越低。

四、示例说明

以反应 $CO(g) + H_2O(g) \leftrightarrow CO_2(g) + H_2(g)$ 为例:

  • 在850℃时,$K=1$;

  • 升温至950℃时,平衡向逆反应方向移动,$K$ 值减小($K < 1$)。

总结

平衡常数 $K$ 是温度的函数,与反应物和生成物的浓度无关。它反映了反应在平衡时的相对浓度,可用于判断反应方向和程度,但不会随浓度变化而改变。

提示:本内容不能代替面诊,如有不适请尽快就医。
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