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1、化学反响速度常数与平衡常化学反响速度常数与平衡常数的关系数的关系郑欣 03088050 计算公式的推导计算公式的推导计算实例计算实例评价评价复杂反响中，可逆反响较常见。普通化学教科书根据当反响到达平衡时，宏观上反响速度等于零。假设用幂函数方式表示速度，可导出在一定温度下正逆反响速度常数与平衡常数关系onfCbKKK=可逆反响在一定温度下正逆反响速度分别为不论反响复杂与否,当反响到达平衡时,从动力学思索那么:1fbABcDKKABcDaAbBcCdD+=+bbrKABcD ffrKABcD从热力学思索,假设不计系统的 非理想性,那么结合(1)(2)两式,得:平衡常数用平衡常数用 表示表示cK c
2、dcabCDKAB cdfcabbCDABcDKKKABABcD由于 都只是温度的函数，所以该式的浓度项应该相等才干阐明 都与温度无关。但是在左边浓度顶上的 以及 是对应于各组分在正逆反响中的反响级数，它是决议于反响机理，其值可以是正是负或零；而且在右边浓度顶上的 是由不思索反响机理的热力学平衡原理导出的平衡常数 中各组分在反响式中的计量系数。普通良者不相等。鉴于该式两边皆为1，所以该式成立的条件是：nanbncnd,fbcK K K,abg d,abgd,fbcKKK这阐明正逆反响速度之比中各组分的级数差必需与平衡常数表达式中各组分的平衡浓度的方次相差一个共同的倍数 n(n必为正数，如，等例
3、:离子氧化复原反响23222222cFeHgKFeHg实验测得:22ffrKFeHg设第一种机理I,反响分两步进展:据此机理,逆反响速度是 31brKFeHg用平衡态法处置 Hg+轾犏臌 ,那么 1222122H gH gk22322():(2aFeHgFeHgHgHg+=+=慢)(b):(快,平衡)1k2k1k 22322222FeHgFeHg+=+所以:11323222221221bbkrFeHgrFeHgk反响平衡,bfrr=,得:fbk k132212222cFeHgkFeHg该式中n=1212假设为第二种机理I:反响分三步进展:223():(aFeHgFeHg+=+慢)23()bHg
4、FeFeHg+=+(快,平衡)222()cHgHgHg+=(快,平衡)1k 3k4k据此机理,逆反响速度也是:31brKFeHg同样:用平衡态法处置Hg+轾犏臌 ,那么得:fbkk223222222cFeHgkFeHg可见,用机理II处置,n=1上面讨论阐明n的详细数值与反响机理有关.假设反响机理是由一个控制的连串基元反响组成,n值就与其控制步骤的反响有关.n与 有关.它 是反响机理中作为控制步骤的基元反响计量系数的倍数.那么存在以下表达式:iv1iovnfCcbKKkK=该式的 值可由实验测定或实际上计算获得,通常由实验得到.所以此式的详细化在于确定n与 常见的由两种情况:(1)假设反响机理
5、不明,先设不同的n值推出不同的 表达式,随后再用实验验证.(2)假设反响机理知,假设上述带有控制步骤的连串反响,n值即可推断,从后面 表达式也可得到.下面举一个例子:cKfKbr22322222FeHgFeHg+=+222222232()2:2222():2222aFeHgFeHgbHgHgFeHgFeHg+=+=+=+总反应：假设实验已确定机理I是正确的，那么只需将作为控制步骤的反响(a)计量系数乘以，才干让反响机理的一切反响总和与反响方程式表达式相一致 f平 衡 时，r 那 么：132223222bbbbbrrkFeH gFeH grkFeH g假设实验确定机理II是正确的，那么1iV=n=1 3222bbFeHgrkFeHg评论：对整个反响平衡，普遍是onfCbKKK=n的详细数值与反响机理有关，此式的详细运用是协助确定动力学方程式或讨论机理运用此式的条件是不计系统的非理想性，反响过程等温且各组分级数不变但其局限性在于只需该反响的动力学方程式中各物质的浓度是以带各自的方次相乘的幂函数方式表示时才可运用假设键反响的动力学方程式中各物质的浓度有以相减方式出现时便不能运用此式把热力学与动力学一致同来
化学反应速度常数与平衡常数的关系ppt课件
