1、化学反应平衡常数的简单推导相信学习化学的朋友对平衡常数 K 一定不会陌生,右边的方程就是我们常用的K 的表达式,很简单,很实用。但我相信一定有同学就要问了为什么会有这个化学反应平衡常数?这个方程又是如何得出的?老师一般不解释这个问题的,他们认为你们只要记住、考试的时候能用就可以了,也或许他们自己也不是很清楚。我认为同学们还是有必要知道 K 是如何得出的,这对你们进一步理解化学反应是有好处的。下面我就用一种非常简单的方法给大家演示化学平衡常数是如何得出的。 可逆反应 N2 + 3H2 2NH3 起始条件 1mol 1mol 0mol反应进度 (1-)mol (1-3)mol 2当反应进度为 时各
2、组分浓度为:N 2 = (1-)/(1-2)H2 = (1-3)/(1-2)NH3 = 2/(1-2) 好的,现在进入正题,一个 N2 和 3 个 H2 发生碰撞产生 2 个 NH3在分子水平上首先需要满足的条件是有 3 个活化的 H2 和一个活化的 N2 发生碰撞,在温度 T 及压力 P 下单位时间内 1mol N2 中产生活化的 N2 分子的概率是一定的,假定为 q1,同样产生活化的 H2 和 NH3 分子的概率假定为 q2 和 q3, 这是在纯气体中抽出活T/P化分子的概率,那么在反应进度为 时的混合气体体系中抽出一个活化的 N2 分子的概率为 q1(1-)/(1-2),同样抽出一个活化
3、的 H2 和 NH3 分子的概率为 q2(1-3)/(1-2) 和 q32/(1-2)。好的那么同时抽出三个活化的 H2 和一个活化的 N2 分子的概率为 q1(1-)/(1-2)*q 2(1-3)/(1-2)* q2(1-3)/(1-2)*q2(1-3)/(1-2)=q 1(1-)/(1-2) *q23(1-3)/(1-2) 3同样同时抽取两个活化的 NH3 分子的概率为 q322/(1-2) 2当反应平衡时应满足q1(1-)/(1-2)*q 23(1-3)/(1-2) 3 = q322/(1-2) 2变形得 q1q23/q32=2/(1-2) 2/(1-)/(1-2)*(1-3)/(1-2) 3 ,显然 q1q23/q32 在温度 T 及压力 P 下是一个常数,我们定为 K,于是我们导出化学平衡常数公式。如有疑问请发送至邮箱 ,谢谢观看。浙江中科辐射高分子材料研发中心电话:0573-84291169