根据化学平衡常数的定义和计算方法,对于NH₄Cl(s)的分解反应: $$2NH_4Cl(s) \leftrightarrow 2NH_3(g) + Cl_2(g)$$
平衡常数$K_y$的表达式为:
$$K_y = \frac{p_{NH_3}^2 \cdot p_{Cl_2}}{p_{NH_4Cl}^2}$$
当分解压力为标准压力(1 atm 或 101.3 kPa)时,假设反应达到平衡,此时各组分的总压为初始总压(设为1),则各组分的压强分别为:
-
$p_{NH_3} = \frac{1}{2}$(因为有2摩尔气体生成)
-
$p_{Cl_2} = \frac{1}{2}$(同理)
-
$p_{NH_4Cl} = 0$(固体不参与气体分压计算)
代入平衡常数表达式:
$$K_y = \frac{\left(\frac{1}{2}\right)^2 \cdot \frac{1}{2}}{0^2} = \frac{\frac{1}{4} \cdot \frac{1}{2}}{0}$$
由于分母为0,直接计算会导致分母为0的情况,但根据化学平衡常数的定义,当反应达到平衡时,$K_y$应等于分解压力与初始总压的比值:
$$K_y = \frac{p_y}{p_0} = \frac{1}{8}$$
当分解压力为标准压力时,NH₄Cl的分解平衡常数$K_y$为 1/8 。
总结 :分解压力为标准压力时,NH₄Cl的分解平衡常数$K_y = \frac{1}{8}$。