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
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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。
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浓度变化影响平衡移动方向
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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);
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若增大生成物浓度,平衡会向反应物方向移动。
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三、平衡常数与反应程度的关系
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$K$ 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;
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$K$ 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:
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在850℃时,$K=1$;
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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。